desarrollo de un aplicativo web didÁctico para la
TRANSCRIPT
1
DESARROLLO DE UN APLICATIVO WEB DIDÁCTICO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE
HERRAMIENTAS BIM EN CLASES DE DISEÑO EN CONCRETO Y PROGRAMACIÓN DE OBRAS Y
PRESUPUESTO
HECTOR DAVID SALAZAR TORRES
ANDRES VILLAMIL VALLEJO
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2015
2
DESARROLLO DE UN APLICATIVO WEB DIDÁCTICO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE
HERRAMIENTAS BIM EN CLASES DE DISEÑO EN CONCRETO Y PROGRAMACIÓN DE OBRAS Y
PRESUPUESTO
HECTOR DAVID SALAZAR TORRES
ANDRES VILLAMIL VALLEJO
TRABAJO PRESENTADO PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL
DIRECTORES
IC, Msc. ADRIANA GÓMEZ CABRERA
IC, Msc. EDGAR E. MUÑOZ DÍAZ
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
BOGOTÁ D.C.
2015
3
AGRADECIMIENTOS
Primero que nada, le agradecemos a Dios por brindarnos la oportunidad de encontrarnos en
donde estamos y permitirnos salir adelante con este trabajo.
Les agradecemos a nuestros directores del trabajo de grado el Ing. Edgar Muñoz y la Ing. Adriana
Gómez por su colaboración, asesoría y espíritu de servicio durante todo el desarrollo del trabajo
de grado como también a los estudiantes y profesionales que respondieron las encuestas y las
evaluaciones y a la Pontifica Universidad Javeriana por poner a nuestra disposición información
que fue de ayuda para la realización del mismo, a través de la dirección de recursos físicos.
De igual modo, agradecemos a nuestras familias por su apoyo único e incondicional, antes,
durante el tiempo en que desarrollamos el trabajo de grado, y después de este. Sin ellos todo
hubiera sido más difícil y posiblemente el resultado no hubiera sido el mismo. Han sido parte
fundamental e indispensable durante nuestra formación como Ingenieros Civiles.
Y por último y no menos importante, a nuestros amigos, compañeros y hermanos con los cuales
formamos una familia dentro de este largo trayecto en el que duro nuestra carrera.
A todos ustedes, gracias.
“El dinero viene y va sabemos eso, pero lo más importante en la vida siempre serán las personas en
esta habitación, aquí, y ahora.”
Salud mi familia.
4
TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 10
2. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................................... 10
3. OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 12
3.1. Objetivo general ........................................................................................................................ 12
3.2. Objetivos específicos ................................................................................................................. 12
4. ESTADO DEL ARTE .............................................................................................................................. 12
4.1. Enseñanza multimedia ............................................................................................................... 12
4.1.1. Historia de los sistemas multimedia ................................................................................... 12
4.1.2. Aprendizaje multimedia en el mundo ................................................................................ 13
4.2. Metodología BIM ....................................................................................................................... 14
4.2.1. Países que se encuentran implementando el BIM .............................................................. 16
4.2.2. Empresas que adoptan la metodología BIM en Colombia ................................................... 18
4.2.3. Trabajos desarrollados en la Universidad Javeriana usando el BIM ..................................... 21
5. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................................... 23
5.1. Teorías del aprendizaje .............................................................................................................. 23
5.1.1. Metodología de la enseñanza activa .................................................................................. 24
5.1.2. Teoría de la carga cognitiva, diseño multimedia y aprendizaje............................................ 24
5.1.3. Teoría cognitiva del aprendizaje multimedia. Principios de Mayer. ..................................... 25
5.1.4. Teoría de David Ausubel .................................................................................................... 26
5.2. Metodología BIM ....................................................................................................................... 27
6. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO ............................................................................................................. 28
7. METODOLOGÍA .................................................................................................................................. 29
7.1. Elaboración del modelo BIM ...................................................................................................... 29
7.2. Diseño de las ayudas didácticas .................................................................................................. 37
7.2.1. Videos explicativos ............................................................................................................ 40
7.2.2. Presentaciones dinámicas .................................................................................................. 41
7.2.3. Encuestas y validación de la herramienta ........................................................................... 41
7.3. Capítulo: Inicio ........................................................................................................................... 44
7.3.1. Video: ¿Qué es BIM? ......................................................................................................... 44
7.3.2. Presentación: Contenido e información de la página WEB .................................................. 46
7.4. Capítulo: Consideraciones Iniciales ............................................................................................. 47
7.4.1. Video: Softwares con herramientas BIM ............................................................................ 48
7.4.2. Presentación: Estudios preliminares .................................................................................. 49
7.4.3. Validación del capítulo....................................................................................................... 50
7.5. Capítulo: Análisis Estructural ...................................................................................................... 54
5
7.5.1. Vídeo: Análisis Estructural en software con herramientas BIM ........................................... 55
7.5.2. Presentación: Contenido teórico sobre el Análisis Estructural y su aplicación en el software.
57
7.5.3. Validación del capítulo....................................................................................................... 59
7.5.4. Evaluación conceptos teóricos ........................................................................................... 62
7.6. Capítulo: Evaluación de Rigidez .................................................................................................. 64
7.6.1. Vídeo: Evaluación de Rigidez en software con herramientas BIM ....................................... 64
7.6.2. Presentación: Contenido teórico sobre la Evaluación de Rigidez y su aplicación en el
software. 65
7.6.3. Validación del capítulo....................................................................................................... 66
7.6.4. Evaluación conceptos teóricos ........................................................................................... 70
7.7. Capítulo: Diseño Estructural ....................................................................................................... 72
7.7.1. Vídeo: Diseño Estructural en software con herramientas BIM ............................................ 72
7.7.2. Presentación: Contenido teórico sobre el Diseño Estructural y su aplicación en el software.
74
7.7.3. Validación del capítulo....................................................................................................... 76
7.7.4. Evaluación conceptos teóricos ........................................................................................... 80
7.8. Capítulo: Programación de Obra y Presupuesto .......................................................................... 81
7.8.1. Vídeo: Programación de Obra y Presupuesto en software con herramientas BIM ............... 82
7.8.2. Presentación: Contenido teórico sobre la Programación de Obra y Presupuesto y su
aplicación en el software. ................................................................................................................... 85
7.8.3. Validación del capítulo....................................................................................................... 86
7.8.4. Evaluación conceptos teóricos ........................................................................................... 90
7.9. Validación de profesionales e ingenieros consultores ................................................................. 92
8. ANÁLISIS DE RESULTADOS .................................................................................................................. 97
9. VISITA A EMPRESAS .......................................................................................................................... 100
9.1. Construcciones Planificadas S.A ............................................................................................... 100
9.2. Aycardi Estructural S.A.S. ......................................................................................................... 100
10. PROBLEMAS Y SOLUCIONES ......................................................................................................... 102
10.1. Modelación del entrepiso en Robot Structural ..................................................................... 102
10.2. Limitaciones en el diseño estructural de los elementos de concreto en Robot Structural ...... 104
10.3. Cantidades de acero de refuerzo en Navisworks Manage ..................................................... 106
10.4. Organización de familias en Revit ......................................................................................... 109
11. CONCLUSIONES............................................................................................................................ 112
12. TRABAJOS FUTUROS .................................................................................................................... 116
13. REFERENCIAS ............................................................................................................................... 117
6
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Herramienta multimedia de la Universidad de Ciencias Médicas de Villa Clara, Cuba. .................... 13
Figura 2 Herramienta multimedia de la Universidad Javeriana de Bogotá, Colombia. ................................... 14
Figura 3 Elementos publicados por años en ISI – Web of knowledge desde el año 2005 (Web of knowledge,
2015).......................................................................................................................................................... 15
Figura 4 Elementos publicados por país en ISI – Web of knowledge desde el año 2005 (Web of knowledge,
2015).......................................................................................................................................................... 15
Figura 5 Elementos publicados por país en ISI – Web of knowledge en el año 2014 (Web of knowledge,
2015).......................................................................................................................................................... 16
Figura 6 Países que se encuentran adoptando el BIM en el sector de la construcción. ................................. 17
Figura 7 Render proyecto T7 y T8 – Vista: Calle 26 Occidente (Construcciones Planificadas, 2015). .............. 18
Figura 8 Modelos del proyecto T7 y T8: A) Modelo completo. B) Estructura. C) Hidrosanitario. D) Redes.
(Construcciones Planificadas, 2015). ........................................................................................................... 19
Figura 9 Imágenes de la herramienta clash detection del software Navisworks del proyecto (Construcciones
Planificadas, 2015)...................................................................................................................................... 19
Figura 10 Modelos del proyecto en desarrollo del edificio de la facultad de ingeniería de la Universidad
Javeriana: A) Modelo completo. B) Modelo arquitectónico. C) Modelo estructural. D) Modelo redes de
ventilación. (EKOBIM S.A.S, 2015:Dirección de recursos físicos Universidad Javeriana, 2015) ...................... 20
Figura 11 Modelo 5D en Navisworks (Betancur y González, 2013). .............................................................. 21
Figura 12 Render del proyecto de construcción (Mojica y Valencia, 2012). .................................................. 22
Figura 13 Modelo terminado (Gómez et al., 2014). ..................................................................................... 22
Figura 14 Superestructura e Incorporación de cimentación (Gaitán y Gómez, 2014). ................................... 23
Figura 15 Edificio de educación continua y consultoría de la Universidad Javeriana. .................................... 28
Figura 16 Vista satelital del edificio (Google Maps, 2015). ........................................................................... 29
Figura 17 Estructura del edificio durante su construcción en el año 2013 (Google Maps, 2015). .................. 29
Figura 18 Visualización del modelo tridimensional elaborado en Revit. ....................................................... 30
Figura 19 Visualización del terreno limpio y después de la excavación del modelo en Revit. ........................ 31
Figura 20 Visualización del modelo tridimensional y el terreno excavado elaborado en Revit. ..................... 31
Figura 21 Diseño de la zapata del eje E-1 realizado en el software Robot Structural..................................... 32
Figura 22 Acero de refuerzo calculado en Robo Structural e integrado al modelo hecho en Revit. ............... 32
Figura 23 Simulación en el tiempo del proceso constructivo y de costos del modelo en Navisworks. ........... 33
Figura 24 Página inicial del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com ................................... 38
Figura 25 Organización de los temas dentro del aplicativo WEB. ................................................................. 39
Figura 26 Formato de encuesta usada para la validación de resultados de los estudiantes. .......................... 42
Figura 27 Formato de encuesta usada para la validación de resultados de los profesionales e ingenieros
consultores................................................................................................................................................. 43
Figura 28 Formato de encuesta usada para la evaluación de conceptos teóricos de los estudiantes. ............ 43
Figura 29 Algunas etapas del ciclo de vida de un edifico .............................................................................. 44
Figura 30 Diferencia entre BIM y un modelo tridimensional (3D). ................................................................ 45
Figura 31 Algunos países que están adoptando el BIM en el sector de la construcción ................................. 45
Figura 32 Empresas en Colombia que han adoptado la metodología BIM. ................................................... 46
Figura 33 Proyectos desarrollados en la Pontificia Universidad Javeriana. ................................................... 46
Figura 34 Presentación dinámica del capítulo Inicio del trabajo de grado. ................................................... 47
Figura 35 Capítulo de Consideraciones Iniciales del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com
.................................................................................................................................................................. 48
Figura 36 Software usados en el trabajo de grado de la Building Design Suite de Autodesk.......................... 48
7
Figura 37 Los estudios preliminares que contiene la presentación dinámica del capítulo de Consideraciones
Iniciales ...................................................................................................................................................... 50
Figura 38 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Consideraciones Iniciales. .................... 51
Figura 39 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Consideraciones Iniciales. .......................... 52
Figura 40 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Consideraciones Iniciales. .......................... 52
Figura 41 Capítulo de Análisis Estructural del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com ....... 55
Figura 42 Predimensionamiento de los elementos estructurales en el software cumpliendo con la norma
sismo resistente. ........................................................................................................................................ 56
Figura 43 Aplicación de cargas verticales y horizontales en los software Revit y Robot Structural
respectivamente......................................................................................................................................... 56
Figura 44 Diagramas de momento de los elementos estructurales en Robot Structural. .............................. 57
Figura 45 Los aspectos básicos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Análisis Estructural. . 58
Figura 46 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Análisis Estructural. .............................. 59
Figura 47 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Análisis Estructural. ................................... 60
Figura 48 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Análisis Estructural. ................................... 60
Figura 49 Resultados de la evaluación del capítulo de Análisis Estructural. .................................................. 63
Figura 50 Capítulo de Evaluación de Rigidez del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com ... 64
Figura 51 Desplazamiento de la estructura en el software Robot Structural y las consideraciones que
establece la norma sobre el cálculo de la deriva. ......................................................................................... 65
Figura 52 Los aspectos básicos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Evaluación de Rigidez.
.................................................................................................................................................................. 65
Figura 53 Comparación de los resultados obtenidos en SAP 2000 y Robot Structural en cuanto a los
desplazamientos de los puntos del diafragma rígido. .................................................................................. 66
Figura 54 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez. .......................... 67
Figura 55 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez. ............................... 68
Figura 56 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez. ............................... 68
Figura 57 Resultados de la evaluación del capítulo de Evaluación de Rigidez. .............................................. 71
Figura 58 Capítulo de Diseño Estructural del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com ........ 72
Figura 59 Acero de refuerzo calculado en Robot Structural para una columna del modelo........................... 73
Figura 60 Acero de refuerzo calculado en Robot Structural para una viga del modelo. ................................. 73
Figura 61 Acero de refuerzo calculado en Robot Structural para un elemento de la cimentación superficial
del modelo. ................................................................................................................................................ 73
Figura 62 Los aspectos básicos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Diseño Estructural. .. 75
Figura 63 Explicación en Prezi del cálculo del acero de refuerzo en Robot Structural para una columna del
modelo. ...................................................................................................................................................... 76
Figura 64 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Diseño Estructural. ............................... 77
Figura 65 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Diseño Estructural. .................................... 78
Figura 66 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Diseño Estructural. .................................... 78
Figura 67 Resultados de la evaluación del capítulo de Diseño Estructural. ................................................... 81
Figura 68 Capítulo de Programación de Obra y Presupuesto del aplicativo WEB didáctico en
www.bimciviljaveriana.com ........................................................................................................................ 82
Figura 69 Programación de obra de los elementos del proyecto en el software Navisworks Manage 2015. .. 83
Figura 70 Cantidades de obra de concreto en el softwares Navisworks Manage. ......................................... 83
Figura 71 APUs utilizados para el cálculo del presupuesto en el video explicativo. ....................................... 84
Figura 72 Presupuesto del proyecto variando en el tiempo según la realización de las actividades
constructivas en Navisworks Manage.......................................................................................................... 84
Figura 73 Los conceptos teóricos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Programación de
Obra y Presupuesto. ................................................................................................................................... 86
Figura 74 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto. . 87
8
Figura 75 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto. ....... 88
Figura 76 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto. ....... 88
Figura 77 Resultados de la evaluación del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto. ...................... 91
Figura 78 Perfil profesional de los encuestados ........................................................................................... 92
Figura 79 Respuesta pregunta 1 de la encuesta a profesionales .................................................................. 92
Figura 80 Respuesta pregunta 2 de la encuesta a profesionales .................................................................. 93
Figura 81 Respuesta pregunta 3 de la encuesta a profesionales .................................................................. 93
Figura 82 Respuesta pregunta 6 de la encuesta a profesionales .................................................................. 93
Figura 83 Respuesta pregunta 4 y 5 de la encuesta profesionales ................................................................ 94
Figura 84 Respuesta pregunta 7 de la encuesta a profesionales .................................................................. 95
Figura 85 Respuesta pregunta 8 de la encuesta a profesionales .................................................................. 95
Figura 86 Resultados generales de la pregunta 1 a 3 de las encuestas para la validación. ............................. 97
Figura 87 Resultados generales de la pregunta 4 de las encuestas para la validación. .................................. 98
Figura 88 Resultados generales de la pregunta 5 de las encuestas para la validación. .................................. 99
Figura 89 Especificaciones del proyecto Provenza Imperial y Hotel Grand (Aycardi Estructural, 2015). ....... 101
Figura 90 Errores del software Robot Structural al calcular la vigueta del modelo. ..................................... 102
Figura 91 Email de respuesta por parte de Autodesk al problema mencionado. ........................................ 103
Figura 92 Vigueta enviada por la empresa Autodesk. ................................................................................ 103
Figura 93 Diseño a flexión y a cortante del entrepiso en la presentación dinámica del capítulo Diseño
Estructural. ............................................................................................................................................... 104
Figura 94 Plano de despiece realizado en el software Robot Structural de la viga en estudio para el trabajo de
grado........................................................................................................................................................ 105
Figura 95 Mención de la visualización de los traslapos en el video explicativo del aplicativo WEB didáctico.
................................................................................................................................................................ 105
Figura 96 Cantidades de acero y concreto de la zapata del modelo. .......................................................... 106
Figura 97 Primer email de Autodesk generando el caso del problema. ...................................................... 107
Figura 98 Email por parte de Autodesk ..................................................................................................... 107
Figura 99 Tercer email del Autodesk referente a este problema. ............................................................... 108
Figura 100 Parámetros para el cálculo de cantidades de acero en el software Revit................................... 109
Figura 101 Familia de la columna rectangular realizada para todas las columnas del modelo ..................... 110
Figura 102 Columnas rectangulares en el software Navisworks Manage. ................................................... 111
9
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Análisis de precio unitario de un Kilogramo de acero de refuerzo de 37000 PSI usado en el
trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015). ............................................ 34
Tabla 2 Análisis de precio unitario de un Kilogramo de acero de refuerzo de 60000 PSI usado en el
trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015). ............................................ 34
Tabla 3 Análisis de precio unitario de un m3 de zapata en concreto usado en el trabajo de grado
obtenido de la base de datos (Construdata, 2015). ...................................................................... 35
Tabla 4 Análisis de precio unitario de un m3 de viga de amarre en concreto usado en el trabajo de
grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).............................................................. 35
Tabla 5 Análisis de precio unitario de un m3 de columna en concreto usado en el trabajo de grado
obtenido de la base de datos (Construdata, 2015). ...................................................................... 36
Tabla 6 Análisis de precio unitario de un m3 de viga aérea en concreto usado en el trabajo de
grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).............................................................. 36
Tabla 7 Presupuesto del esqueleto de la estructura del modelo obtenido de las cantidades de obra
y los APU de cada actividad. ......................................................................................................... 37
10
1. INTRODUCCIÓN
En este trabajo se presenta el concepto de Building Information Modeling (BIM) asociado a una
nueva metodología de trabajo en el sector de la construcción. El propósito es mostrar y dar a
conocer a los estudiantes que se encuentran cursando las materias de diseño en concreto y
programación de obra y presupuesto esta nueva metodología que ha llegado a reducir los costos
de los proyectos hasta en un 30% y que cada día está adquiriendo mayor importancia como tema
de investigación (Eastman et al., 2008).
Para lograr presentar adecuadamente el concepto BIM y de sus aplicaciones en las etapas de
concepción, diseño y estimación de tiempos y costos en edificaciones, se elaboró una página WEB
con videos explicativos y presentaciones dinámicas que permite de una manera autónoma
conocer sobre los temas mencionados anteriormente, junto con un estudio de caso relacionado
con un edificio de concreto reforzado. Para cada uno de los conceptos incluidos se desarrolla una
presentación de los conceptos teóricos y un ejemplo práctico a través de metodologías BIM.
Tras haber implementado el aplicativo WEB didáctico, fue validado por los estudiantes de las
clases y algunos profesionales familiarizados con el tema BIM y gracias a sus comentarios y
sugerencias sobre la presentación del contenido, fue posible realizar los ajustes y las correcciones
pertinentes para mejorar el aplicativo y poder seguir facilitando la enseñanza de la metodología
BIM a los estudiantes. De igual modo, se realizó una evaluación sobre conceptos teóricos a los
estudiantes para evaluar que el estudiante si este aprendiendo del contenido presente en el
aplicativo.
2. JUSTIFICACIÓN
Hoy en día resulta imposible ignorar los avances tecnológicos que tiene disponibles el sector de la
construcción, puesto que se han desarrollado herramientas innovadoras que facilitan y hacen más
eficiente el trabajo en la construcción (Patiño et al., 2014), sin embargo se continúa trabajando de
manera tradicional (Prieto, 2011) e imponiendo una oposición en algunos casos a adoptar este
nuevo tipo de herramientas (Eadie et al., 2013).
Una de las herramientas es Building Information Modeling – BIM, que es el proceso de la
generación y gestión de datos e información de modelos virtuales que permite a los usuarios
integrar y reutilizar esta información para diferentes etapas del ciclo de vida de un edifico (Sang
et al., 2014). Al utilizar esta tecnología se logra obtener mejores resultados y beneficios en la etapa
de pre-construcción, construcción y post-construcción (Eastman et al., 2008).
En la actualidad existen países que ya se encuentran implementando esta nueva herramienta
mostrando grandes beneficios y una mejor calidad en la realización de sus proyectos de
11
construcción, como lo es el caso de Singapur, Australia y Estados Unidos (Smith, 2014). En este
último, se realizaron encuestas a contratistas, ingenieros y arquitectos sobre el mercado de uso de
herramientas BIM, y una de las principales conclusiones fue que la mayoría de los usuarios
experimentaron un impacto positivo en la productividad de su empresa (Salman, 2011).
BIM está planteando el reto de cambiar la forma de realizar los diseños y procesos constructivos
rompiendo el paradigma tradicional en la construcción, por esta razón es importante que los
futuros profesionales posean conocimiento de esta herramienta (Elmualim y Gilder 2013), con el
fin de cumplir con las expectativas de las empresas que solicitan personal no solamente
especializado en el uso de esta herramienta, sino más bien personal versátil que sea capaz de
integrar el conocimiento de la construcción y el uso de BIM eficazmente (Ku y Taiebat, 2011).
Se han realizado investigaciones sobre la implementación de las herramientas BIM en institutos de
educación superior, evidenciando que el conocimiento sobre este tipo de herramientas es muy
reciente. Como motivo de esto, se han implementado diferentes métodos de enseñanza en estos
institutos, sin embargo no existe aún una metodología para poder enseñar a los estudiantes y
tampoco se cuenta con personal debidamente capacitado para acelerar la curva de aprendizaje
(Wu y Issa, 2014).
Por lo tanto, el propósito de este proyecto al implementar un aplicativo didáctico a través de una
página WEB, es darles a conocer a los estudiantes el concepto de BIM y sus aplicaciones teniendo
en cuenta los conceptos teóricos vistos en las clases, ampliando de este modo la capacidad de
poder enseñar a los estudiantes otros temas relacionados con la materia.
Es necesario que los estudiantes de la Pontificia Universidad Javeriana conozcan y se familiaricen
con este tema ya que hoy en día existen empresas dentro del sector de la construcción que se
encuentran adoptando o migrando hacia esta nueva metodología y es de interés de estas
empresas que los estudiantes que egresen de las universidades ya se encuentren familiarizados
con lo que significa BIM al igual que con los software necesarios para llevar a cabo esta
metodología.
Con este aplicativo WEB didáctico, se desea contribuir dando a conocer información de la
aplicación de conceptos teóricos mediante el uso de las herramientas BIM a los estudiantes que se
encuentran cursando las materias de diseño en concreto y programación de obra y presupuesto, al
igual que a otros estudiantes que se encuentren interesados en investigar sobre este tema. Esto se
logra desarrollando el contenido del aplicativo con videos y presentaciones bien elaboradas con
fundamentos teóricos y en español, a diferencia del contenido que se puede encontrar en internet
sobre el uso de los software BIM que se usa para este trabajo de grado.
12
3. OBJETIVOS
3.1. Objetivo general
Desarrollar un aplicativo WEB didáctico para la enseñanza activa de las herramientas BIM (Building
Information Modeling) en las asignaturas de diseño en concreto, programación de obra y
presupuesto de un edificio de concreto.
3.2. Objetivos específicos
- Elaborar un modelo BIM del edificio de concreto reforzado seleccionado, incluyendo el
análisis y diseño estructural, programación de obra y presupuesto.
- Implementar un aplicativo WEB didáctico como apoyo para las asignaturas de diseño en
concreto, programación de obra y presupuesto basándose en el modelo BIM elaborado.
- Validar el aplicativo WEB didáctico, mediante una evaluación sobre sus ventajas docentes
realizada por los estudiantes de Ingeniería Civil, profesores e ingenieros consultores.
4. ESTADO DEL ARTE
4.1. Enseñanza multimedia
4.1.1. Historia de los sistemas multimedia
Según García (2001), a mediados de los años 40 se puso en marcha el ENIAC (Electrical Numerical
Integrator and Computer), fue uno de los primeros ordenadores rápidos y flexibles desarrollado
para el cálculo de tablas balísticas lo cual requería cálculos tediosos. Los diseñadores de este
primer ordenador lo hicieron programable, es decir lo prepararon para que fuera capaz de realizar
otros cálculos diferentes de los que había sido inicialmente programado. Sobre los años 60
aparece el ordenador personal (PC), en 1976 se comercializa el ordenador Apple I y en 1982
aparece en oficinas, industrias y viviendas, tras el lanzamiento del producto por IBM.
Por esta razón, al llegar los primeros ordenadores eran poco útiles puesto que era costosos, no
eran muy fiables y pocas personas sabían utilizarlo. Las primeras aplicaciones de los ordenadores
fue el trabajo con números, luego vino el uso para manipular información alfabética y más tarde la
idea de la enseñanza asistida por ordenador.
Hoy en día el rápido desarrollo de la tecnología y de la informática está proporcionando
herramientas revolucionarias en todos los campos de la ciencia. La tecnología multimedia ha
13
llegado a todos los campos esenciales de nuestra sociedad. Como por ejemplo al trabajo,
cultura, ocio y por supuesto a la educación.
Una de las principales ventajas de la herramienta multimedia en el campo de la educación es que
permite al usuario desplazarse, adelantarse, consultar y repetir los conceptos que le son
presentados y que más le han interesado al usuario (García, 2001).
4.1.2. Aprendizaje multimedia en el mundo
El aprendizaje multimedia se ha utilizado en diferentes áreas del conocimiento tales como
biología, medicina, lengua extranjera e ingeniería, entre otras impulsando al estudiante a que se
convierta en el centro del proceso del aprendizaje.
En el campo de la biología la universidad de Ciencias Médicas de Villa Clara, Cuba, propuso una
herramienta multimedia educativa para perfeccionar el proceso de enseñanza y aprendizaje de la
asignatura biología celular en la carrera de Licenciatura en tecnología de la salud, la cual promueve
la aplicación de la informática para facilitar la comprensión de los contenidos en sus estudiantes
(Díaz et al., 2012).
Figura 1 Herramienta multimedia de la Universidad de Ciencias Médicas de Villa Clara, Cuba.
En el campo de la lengua extranjera se realizó una investigación pedagógica por parte de la
universidad tecnológica del choco Diego Luis Córdoba orientada a comprobar el grado de
efectividad de la multimedia como herramienta para el aprendizaje autónomo del vocabulario de
inglés por parte de los niños. La investigación tuvo como hallazgo que el 77.8% del vocabulario
objeto de estudio fue correctamente identificado por los niños a partir de la escucha, mientras
que el 67.4% de las palabras fueron pronunciadas correctamente (Moreno, 2011).
En el área de la medicina la facultad de Medicina de la Universidad Nacional del Nordeste en
Argentina, realizo una investigación que tenía como objetivo comparar el aprendizaje sobre el
tratamiento de la diabetes entre dos grupos de estudiantes avanzados de medicina, uno con clase
tradicional y otro utilizando Internet. Una de las principales conclusiones que se obtuvieron fue
14
que la herramienta permite un estudio independiente y más activo, acceder con facilidad a textos
o revistas médicas online, llegar con materiales visuales a un mayor número de alumnos, entre
otros (Mihai y Navarro, 2005).
Finalmente en el área de la ingeniera, en la Pontificia Universidad Javeriana se desarrolló en el año
2013 un trabajo de grado que contemplaba “El desarrollo de un aplicativo web para relacionar el
proceso constructivo con el diseño estructural, aplicado a un edificio en concreto reforzado”. En
este trabajo se realizaron videos que mostraban de una forma apropiada la relación que existía
entre el diseño estructural que concebía el ingeniero estructural a partir del cálculo y el análisis de
los elementos con su correspondiente proceso constructivo o colocación en obra.
Dentro de este trabajo de grado se tuvieron en cuenta varias temáticas vistas en la clase de diseño
en concreto tales como: cimentación (superficial y profunda), columnas, vigas, muros, entrepisos,
entre otros.
Figura 2 Herramienta multimedia de la Universidad Javeriana de Bogotá, Colombia.
La herramienta fue validada por los estudiantes que se encontraban cursando la materia en su
momento. Tras haber realizado un análisis de la herramienta, el 53% de los estudiantes
encuestados calificaron a esta página WEB como muy buena, y el 26% como excelente (Suárez,
2013). Estos resultados comprobaron que la herramienta desarrollada en aquel trabajo de grado
cumplió satisfactoriamente las expectativas de los estudiantes.
4.2. Metodología BIM
Para realizar un diagnóstico de la importancia que tiene la metodología BIM en el mundo, se
realizó una búsqueda en ISI – Web of knowledge de artículos científicos con el título Building
Information Modeling (Web of knowledge, 2015), y se obtuvo 168 resultados de artículos
referentes a temas de construcción, arquitectura e ingeniería en los últimos 10 años.
15
Figura 3 Elementos publicados por años en ISI – Web of knowledge desde el año 2005 (Web of knowledge, 2015).
Como se evidencia en la Figura 3, el tema de la metodología BIM está adquiriendo importancia a
nivel de investigación puesto que la cantidad de artículos publicados aumenta significativamente
en los últimos años.
Los países que han mostrado mayor interés en la investigación de esta temática han sido Estados
Unidos, Australia, Inglaterra, Corea del Sur, China, entre otros. En la Figura 4 se muestra el número
de publicaciones por países que se ha realizado desde el año 2005 referente a la investigación de
la metodología BIM en relación a temas de construcción, arquitectura e ingeniería.
Figura 4 Elementos publicados por país en ISI – Web of knowledge desde el año 2005 (Web of knowledge, 2015).
0
5
10
15
20
25
30
35
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Nú
mer
o d
e ar
tícu
los
Año
Elementos publicados cada año
05
1015202530354045
Nú
me
ro d
e a
rtíc
ulo
s
País
Publicaciones por país desde el año 2005
16
Como se puede observar en la Figura 3, tan solo en el 2014 se realizaron 37 publicaciones. En la
Figura 5 se muestra los diferentes países que realizaron publicaciones referentes a BIM en el año
2014.
Figura 5 Elementos publicados por país en ISI – Web of knowledge en el año 2014 (Web of knowledge, 2015).
Es posible apreciar que el BIM está siendo tema de interés a nivel mundial, debido al interés que
existe en los diferentes países.
4.2.1. Países que se encuentran implementando el BIM
El BIM aparte de ser un tema de investigación recientemente, como se diagnosticó anteriormente,
también se ha venido adoptando por algunos países en el sector de la construcción.
Se realizó una investigación en internet y en libros sobre los proyectos que han implementado la
metodología BIM en el mundo y que cuentan con información relevante para poder mostrar a los
estudiantes de las clases de diseño en concreto y programación de obra y presupuesto este
contenido, como también a otros estudiantes que se encuentren interesados en la investigación
de estos temas.
A continuación se da menciona algunos de los países que han adoptado el BIM en entidades
gubernamentales.
- En Estados Unidos la Guardia Costera (USCG) y la Administración Federal de los Estados
Unidos (GSA) ya requiere sus proyectos utilizando la metodología BIM (Eastman et al.,
2008).
- En el Reino Unido, el gobierno anuncio en junio del 2011 su intención de requerir BIM en
todos los proyectos de construcción a partir del año 2016 (24 Studio LAB, s.f).
0
2
4
6
8
10
12
Nú
mer
o d
e ar
tícu
los
País
Publicaciones por país en el año 2014
17
Existen países que se encuentran adoptando el BIM en el sector de la construcción sin que sea un
requisito por parte de las entidades gubernamentales, entre ellos se encuentra países como
Sudáfrica, Noruega, Finlandia, China y Australia.
Figura 6 Países que se encuentran adoptando el BIM en el sector de la construcción.
A continuación se mencionan algunos proyectos de diferentes partes del mundo que han usado la
metodología BIM.
- Estados Unidos: el estadio MetLife del estado de Nueva Jersey fue desarrollado usando
herramientas BIM (Tekla. [Tekla Software], 2010).
- Reino Unido: El edificio Leadenhall de 48 pisos y 225 metros de altura fue construido con
la aplicación de herramientas BIM (24 Studio LAB, s.f).
- Sudáfrica: El estadio Soccer City fue remodelado para el mundial de futbol 2010. Se
modelo toda la estructura metálica y se coordinó la logística que debió implementarse
para realizar la obra (Proyectos BIM S.A.S., s.f).
- Noruega: El proyecto Bjørvika en la ciudad de Oslo, es el proyecto de construcción más
complejo que jamás se haya construido en Noruega (Vianova, s.f. a). Se realizó el proyecto
usando un modelo BIM por que fue necesario la coordinación, comunicación y
colaboración de todas las disciplinas para llevar el proyecto acabo.
- Finlandia: La ampliación del metro Länsimetro integro varias disciplinas de diseño como:
ingenieros estructurales, eléctricos, mecánicos y arquitectos (Vianova, s.f. b). Este modelo
BIM se realizó con el objetivo de que permitiera usar su información para llevar un control
del mantenimiento de la línea de metro por los próximos 100 años.
- China: El edificio Shangai Tower conto con la metodología BIM para su diseño y
construcción lo que le ayudo a mejorar la eficiencia, reducir errores, y optimizar la
colaboración (Autodesk, 2011).
18
- Australia: El edificio 1 Bligh Street en la ciudad de Sydney conto con el diseño de tres
modelos BIM diferentes para la estructura, la arquitectura y las redes, debido a su gran
complejidad. Sin embargo los tres modelos fueron coordinados para la puesta en marcha
de la etapa de construcción del proyecto (Jones y Bernstein, 2014).
4.2.2. Empresas que adoptan la metodología BIM en Colombia
CONSTRUCCIONES PLANIFICADAS S.A.
La historia de la empresa inicia en el año 1959, cuando se creó la Organización Luis Carlos
Sarmiento Angulo Ltda. (OLCSAL), la cual se dedicaba a la urbanización y construcción de vivienda
por más de 40 años, alcanzo a ser la más grande del país en unidades vendidas por año.
En la actualidad Construcciones Planificadas S.A, es una empresa que integra toda la cadena de
servicios inmobiliarios, incluyendo gerencia, diseño, promoción, construcción e interventoría de
proyectos inmobiliarios con más de 50 años de experiencia (Construcciones Planificadas, 2015).
En cuanto a la implementación de herramientas BIM, la empresa Construcciones Planificadas S.A
realizo una inversión tecnológica al interior de su empresa para poder utilizar las herramientas
BIM como lo es software Revit y Navisworks para poder empezar a realizar sus proyectos en BIM
de alguna forma (Fonseca, 2015).
Esta empresa realizo su primer proyecto Torre 7 y Torre 8 utilizando BIM (T7 y T8) de 16 pisos
donde realizaron los diferentes diseños arquitectónicos utilizando el software Revit, lo que les
permitió realizar el proyecto de una manera más eficaz y la documentación del proyecto más clara
y precisa.
Figura 7 Render proyecto T7 y T8 – Vista: Calle 26 Occidente (Construcciones Planificadas, 2015).
19
Para este mismo proyecto, también fue posible realizar actividades diferentes dentro del modelo
BIM como lo son: los diseños mecánicos, hidrosanitarios y de redes (Figura 8) para la coordinación
de estas disciplinas y su implementación en la obra.
Figura 8 Modelos del proyecto T7 y T8: A) Modelo completo. B) Estructura. C) Hidrosanitario. D) Redes. (Construcciones Planificadas, 2015).
A partir de los resultados positivos que se obtuvieron en la realización del proyecto T7 y T8
continuaron con la realización de otros proyectos como por ejemplo el Hotel Grand Hyatt, Bogotá
junto con una inversión en el área tecnológica para sacar el máximo provecho de los software y
realizar otras actividades como por ejemplo la detección de conflictos o clash detection (Figura 9)
que permite realizar el software Navisworks al integrar los diferentes modelos de las disciplinas
que intervienen en el proceso. Esto es una gran ventaja puesto que permite tomar decisiones
oportunas sobre los problemas que puedan ocurrir en la obra, como por ejemplo modificar la
ubicación de las instalaciones o redes que generen conflicto en el modelo BIM (Fonseca, 2015).
Figura 9 Imágenes de la herramienta clash detection del software Navisworks del proyecto (Construcciones Planificadas, 2015).
20
EKOOBIM S.A.S
Ekoobim S.A.S es una empresa privada de ingeniería fundada en el año 2014. Esta empresa es una
empresa pequeña en relación con el promedio de las empresas del país que prestan servicios de
ingeniería (EKOBIM S.A.S, 2015).
Esta empresa se encuentra realizando el modelo BIM del edificio de la nueva facultad de
Ingeniería de la Universidad Javeriana (Dirección de recursos físicos Universidad Javeriana, 2015).
Figura 10 Modelos del proyecto en desarrollo del edificio de la facultad de ingeniería de la Universidad Javeriana: A) Modelo completo. B) Modelo arquitectónico. C) Modelo estructural. D) Modelo redes de ventilación. (EKOBIM S.A.S,
2015:Dirección de recursos físicos Universidad Javeriana, 2015)
Este modelo cuenta con información en la parte: arquitectónica, estructural, eléctrica, de
incendios, ventilación, entre otras.
21
4.2.3. Trabajos desarrollados en la Universidad Javeriana usando el BIM
El concepto de la metodología BIM y las modelaciones paramétricas de edificios o procesos
constructivos han sido de tema de investigación dentro de la Universidad Javeriana y han sido
objeto de investigaciones y trabajos de grado, a continuación se mencionan trabajos realizado
bajo la dirección de la Ing. Adriana Gómez.
En el año 2013 se llevó a cabo un trabajo de grado sobre “la aplicación de metodologías
BIM en etapas de demolición, excavación y cimentación de estructuras en concreto” el cual
contemplaba como objetivo evaluar las ventajas y desventajas de la metodología BIM en
la estimación de cantidades de obra y simulación en el tiempo de los procesos de
demolición, excavación y cimentación del edificio de artes de la Pontificia Universidad
Javeriana utilizando la herramienta Autodesk Building Desing Suite (Betancur y González,
2013).
Figura 11 Modelo 5D en Navisworks (Betancur y González, 2013).
En este trabajo de grado se evidencio algunas de las ventajas del uso de BIM y de software
de la herramienta Autodesk Building Desing Suite, algunas de ellas se mencionan a
continuación.
- La modelación del terreno y la simulación de las actividades de excavación se pudo llevar
acabo en el programa Revit de una forma más exacta que habiendo realizado el mismo
procesos en el software AutoCAD Civil 3D.
- La sincronización de la información de un proyecto al aplicar la metodología BIM desde la
concepción de un proyecto permite tener una mayor organización de la información y
modelos mucho más cercanos a la realidad del proyecto.
- Se logró implementar las variables de tiempo y de costo en el modelo usando el programa
Navisworks y se representó exitosamente un modelo 5D.
Otro trabajo de grado realizado en la Universidad Javeriana correspondió a “la
implementación de las metodologías BIM como herramienta para la planificación y control
del proceso constructivo de una edificación en Bogotá”, teniendo como objetivo
implementar metodologías BIM para la planeación del proceso constructivo de
22
cimentación, estructura y muros de una edificación en Bogotá, aplicado a programación y
presupuesto utilizando la herramienta Autodesk Building Design Suite para determinar las
ventajas y beneficios que conlleva la utilización de un modelo 5D en la ejecución de un
proyecto (Mojica y Valencia, 2012).
Figura 12 Render del proyecto de construcción (Mojica y Valencia, 2012).
En el año 2014 se realizó en la Universidad Javeriana una trabajo de grado de maestría con
el objetivo de establecer diferentes propuestas de mejoramiento al proceso de planeación
de tiempos y costos en la etapa de cimentación de un edificio, a partir de la integración de
herramientas como simulación de eventos discretos, programación con líneas de balance y
metodologías Building Information Modeling – BIM. En este trabajo se realizó la animación
virtual de las diferentes alternativas a contemplar a partir de metodologías BIM en base a
la filosofía de Lean Construction y se concluye que la integración de las herramientas
utilizadas es de gran utilidad en la planeación y toma de decisiones oportunas en un
proyecto de construcción (Gómez et al., 2014).
Figura 13 Modelo terminado (Gómez et al., 2014).
Se realizó un trabajo de grado de maestría en la Universidad Javeriana en el año 2014 que
tenía como objetivo implementar metodologías innovadoras para la planificación de la
construcción de un puente de concreto en Colombia. Para este trabajo se aplicó la
metodología BrIM (Bridge Information Modeling) que es la misma metodología BIM pero
aplicada a puentes. En este trabajo se investigó sobre la aplicación de la metodología para
mejorar el rendimiento y desarrollo de la planificación constructiva de un tipo de puente y
23
se dividió el proyecto en 3 etapas, siendo una de ellas la simulación del modelo virtual
teniendo en cuenta los procesos constructivos, la cuantificación de materiales y costos. Se
concluye dentro de este trabajo que al realizar modelos paramétricos pueden ser
herramientas valiosas para la planificación, diseño y construcción que permitan mejorar la
calidad de la construcción, reducir costos y acortar los tiempos de diseño. Sin embargo
mencionan que deben existir bases en cuanto al uso de los software BrIM y experiencia en
la representación y dibujo de los componentes del puente para implementar de una
manera adecuada esta metodología (Gaitán y Gómez, 2014).
Figura 14 Superestructura e Incorporación de cimentación (Gaitán y Gómez, 2014).
5. MARCO TEÓRICO
5.1. Teorías del aprendizaje
Dentro de las teorías del aprendizaje se mencionan los conceptos de multimedia y aprendizaje
multimedia, los cuales se definen a continuación:
- Multimedia: Los productos basados en sistemas multimedia ofrecen combinaciones de
texto, audio y vídeo en un mismo documento que son coordinadas, producidas,
controladas y mostradas por un ordenador (García, 2001).
- Aprendizaje Multimedia: El aprendizaje multimedia es aquel en el que un sujeto logra la
construcción de representaciones mentales ante una presentación multimedia, es decir,
logra construir conocimiento (Latapie, 2007).
A finales de la década de 1980, con el auge de la multimedia y las nuevas posibilidades que
brindaba el computador en cuanto a gráficas y sonido, varios investigadores comenzaron a
estudiar de qué manera estas herramientas podrían favorecer el aprendizaje (Andrade, 2012).
En la actualidad las tecnologías son muy utilizadas en los procesos de educación, sin embargo
existen numerosas opiniones ya que para algunos es peligroso utilizarlas, debido a que creen que
afecta la calidad del proceso educativo, mientras que otros las perciben como necesarias para que
el estudiante pueda manejar de manera adecuada nuevas herramientas tecnológicas. Pero sin
importar si son o no necesarias, son herramientas que se encontraran siempre presentes.
24
Las personas aprenden mejor cuando los mensajes multimedia están diseñados de manera que
sean compatibles con el funcionamiento de la mente humana y con principios basados en la
investigación (Mayer, 2005).
5.1.1. Metodología de la enseñanza activa
Los métodos de enseñanza que promueven el aprendizaje activo se contemplan dentro de la
teoría constructivista del aprendizaje.
Según esta teoría, los estudiantes son los responsables del proceso de aprendizaje y son ellos
quienes toman la decisión de como aprender, mientras que el profesor es sólo un guía que
orienta, incentiva y retroalimenta a los estudiantes (Ruiz et al., 2006).
Según Ruiz et al. (2006), existen tres tipos de modelos pedagógicos: heteroestructurantes,
interestructurantes y autoestructurantes.
El modelo heteroestructurante se basa en que el estudiante obtiene su conocimiento a través del
docente, es decir el docente es el encargado de trasmitir conceptos, ideas, diferente información
al estudiante. El segundo modelo pedagógico interestructurante, la persona a cargo del proceso
de aprendizaje es tanto el estudiante como el docente, es una responsabilidad compartida.
Finalmente en el modelo autoestructurante, el estudiante tiene una responsabilidad autónoma de
su propio aprendizaje y el docente es un acompañante de la acción educativa. En este último
modelo busca una educación intelectual guiada, orientada y retroalimentada por el docente.
5.1.2. Teoría de la carga cognitiva, diseño multimedia y aprendizaje
El ser humano es un sistema de procesamiento de información, Según Andrade (2012), su premisa
de mayor relevancia donde soporta su estudio es que los estudiantes tienen una limitada
capacidad de memoria de trabajo cuando se enfrentan con nueva información. Además de esto si
el estudiante se sobre carga de información su aprendizaje se verá afectado.
La información procedente del entorno es recibida y procesada por medio de canales totalmente
independientes tales como visual y auditivo, si el medio en que se presenta la información se
utilizan varios canales al mismo tiempo o se evita sobre cargar uno de ellos la memoria de trabajo
se pude ver en gran medida beneficiada.
La información que reciben los estudiantes es procesada por el cerebro en tres diferentes
maneras:
La primera es la memoria sensorial, es la encargada de recibir el estímulo de los sentidos y lo
almacena por muy corto tiempo. Su función es convertir los estímulos auditivos y visuales en
información auditiva y visual. El segundo es la memoria de trabajo esta permite retener y
manipular la información durante periodos de tiempo cortos. Esta memoria está relacionada con
las actividades que estamos realizando de manera consecutiva. Finalmente la tercera memoria
25
hace referencia a la de largo plazo, esta memoria es ilimitada y se encarga de almacenar diversa
información, tales como conceptos, imágenes, recuerdos, procedimientos, entre otros.
A continuación, se describen algunos principios que tienen en cuenta la teoría de la carga
cognitiva:
Principio problemas con solución libre: Este establece una disminución en la carga cognitiva, con el
objetivo de que cada estudiante llegue a su propia respuesta, es decir que son problemas con
diferentes soluciones.
Principio de ejemplos de problemas resueltos: En este principio los estudiantes toman como
ejemplo estos problemas, y extraen o toman prestado esa información con el fin de que se pierda
menos tiempo de llegar a la solución y se le dedique mayor tiempo al entendimiento y
aprendizaje.
Principio de completar problemas: Este principio plantea que el estudiante resuelva problemas
parcialmente completos sin incrementar la carga cognitiva.
Principio de modalidad: En el principio de modalidad busca hacer uso de múltiples canales
sensoriales y reemplazar las descripciones escritas por descripciones habladas, de tal manera que
la memoria de trabajo no se sobrecarga, ya que la información auditiva y visual es procesada de
manera independiente. Los diseñadores han hecho uso de este principio con el fin de crear
programas educativos multimedia, presentar evaluaciones en línea apoyadas por computador.
Principio de imaginación: Este principio propone al estudiante que repase mentalmente los
conceptos y procedimientos sin hacer uso de materiales de aprendizaje con los que ha trabajado.
De esta forma el estudiante se ve en obligación a ser consciente de los procedimientos que debe
utilizar para dar solución a los problemas y almacenarlos en la memoria de trabajo.
Entre otros principios.
5.1.3. Teoría cognitiva del aprendizaje multimedia. Principios de Mayer.
Según la teoría del aprendizaje multimedia (Mayer, 2005) existen tres principales supuestos:
- Canales duales: El ser humano para el procesamiento de la información posee canales
separados tanto visual como auditivo.
- Capacidad limitada: El ser humano tiene limitada la capacidad de procesar información en
cada canal tanto auditivo como visual a la vez.
- Procesamiento activo: Los seres humanos se involucran en el aprendizaje activo
procesando la información recibida relevante, organizarla en representaciones mentales
coherentes y relacionarlas con otros conocimientos.
26
A continuación se propone diferentes principios indispensables para garantizar el aprendizaje de
los estudiantes a través de una herramienta multimedia, según la teoría cognitiva del aprendizaje
multimedia.
- Principio multimedia: Las personas aprenden de una mejor manera si la información que
se les presenta contiene palabras e imágenes que solamente palabras.
- Principio de contigüidad espacial: Las personas aprenden de una manera más adecuada si
las imágenes y las palabras se presentan cerca una de la otra en una pantalla o página.
- Principio de contigüidad temporal: Las personas tienen mayor capacidad de aprendizaje si
las palabras e imágenes son presentadas simultáneamente.
- Principio de coherencia: Las personas tienen mayor capacidad de aprendizaje si se excluye
de la presentación palabras, imágenes o sonidos irrelevantes.
- Principio de modalidad: Las personas aprenden mejor cuando las palabras se presentan
con narración, en lugar de como texto en pantalla.
- Principio de redundancia: Las personas tienen mayor capacidad de aprendizaje si se
presenta la información con narración que con narración y palabras.
5.1.4. Teoría de David Ausubel
David Ausubel señala que el conocimiento que el estudiante posea en su estructura cognitiva
relacionada con el tema que se pretende estudiar es el causa más importante para que el
aprendizaje sea exitoso (Ausubel, 1986).
Ausubel, propuso que el individuo aprende a través del “Aprendizaje Significativo”, este hace
referencia a la incorporación de la nueva información a la estructura cognitiva del individuo. Esto
permite crear una asimilación entre el conocimiento ya existente del individuo en su estructura
cognitiva con la nueva información, facilitando el aprendizaje.
Se propone tres principales criterios:
Aprendizaje receptivo: El profesor es el únicamente el responsable del aprendizaje, el material es
organizado y este ahorra tiempo al estudiante.
27
Criterios de organización de contenidos: La información presentada debe ser lo más clara posible, y
se debe tener en cuenta un adecuado manejo del tiempo para que la retención de la información
sea óptima.
Contenidos significativos: Es de gran importancia el proceso de secuencia de la información y que
los contenidos verbales tengan sentido.
5.2. Metodología BIM
BIM (Building Information Modeling): Es el proceso de la generación y gestión de datos e
información de modelos virtuales que permite a los usuarios integrar y reutilizar esta información
para diferentes etapas del ciclo de vida de un edifico (Sang et al., 2014).
Algunas de las ventajas que se han identificado en la adopción, aplicación y uso de la metodología
BIM en los proyectos de construcción se mencionan a continuación (Eastman et al., 2008):
- Coordinación de las diferentes etapas de un proyecto de construcción, en especial la
coordinación de planos con el proceso constructivo.
La metodología BIM facilita el trabajo simultáneo de las múltiples disciplinas que intervienen en un
proyecto. Si bien la coordinación de los diferentes tipos de planos se logra realizar de una manera
tradicional, es mucho más eficiente y más practico trabajar con uno o varios modelos
tridimensionales coordinados, esto permite reducir el tiempo de diseño y significativamente los
errores y omisiones dentro de él.
- Herramienta de dibujo capaz de encontrar incompatibilidad en planos
Como los planos 2D y las visualizaciones 3D son elaboradas a partir de un único modelo
tridimensional, es más fácil observar e identificar inconsistencias presentadas, ya que al integrar
todas las disciplinas y compararlas en una misma interfaz se puede realizar una revisión
sistemática y visual. Esto permite que los conflictos entre los elementos del proyecto sean
identificados antes de que sean detectados en la obra. Esta coordinación entre los diferentes
participantes reduce significativamente los errores del proyecto.
- Obtener cantidades y costos de la obra de una manera más precisa
El modelo tridimensional es desarrollado de una manera directa en vez de ser generado a través
de múltiples planos o vistas 2D, esto permite cuantificar de una manera precisa cada uno de los
elementos que constituyen el proyecto sin necesidad de realizar un cálculo adicional a partir de los
planos 2D. Si llega a existir alguna modificación en los diseños, al realizaron los cambios, el modelo
tridimensional actualizará las cantidades de obra inmediatamente y mostrara los resultados en
tiempo real. En las etapas tempranas del diseño la estimación de costos son básicas
principalmente, a medida que el diseño progresa y se modifica, las cantidades serán mucha más
detallas y por consiguiente al realizar una estimación de costos esta será más detallada.
28
- Visualización del proyecto terminado
En cualquier etapa del proyecto se pueden extraer cortes y vistas en planta precisos y consistentes
para una vista específica del proyecto, reduciendo significativamente el tiempo y numero de
errores asociados con la generación de planos de construcción para cualquiera de las disciplinas.
- Modificar diseños en menores tiempos
Si se llega a realizar algún cambio en el diseño el modelo se actualizara automáticamente y de
igual modo se actualizara las vistas de corte o de planta del mismo, gracias a la existencia de un
único modelo tridimensional.
- Integración de diferentes disciplinas
El modelo BIM que se elabore no solo realizar las etapas de concepción, diseño y estimación de
tiempos y costos de una edificación, también es posible realizar estudios y diseños de otras
disciplinas como lo son: el análisis de sostenibilidad, el diseño mecánico, eléctrico y de plomería
(MEP), estudio bioclimático, entre otros.
6. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Figura 15 Edificio de educación continua y consultoría de la Universidad Javeriana.
El proyecto analizado en este trabajo de grado es el edificio de educación continua y consultoría
ubicado en el campus de la Pontificia Universidad Javeriana, el cual limita en el norte con la calle
40 y al oriente con la carrera 7ª. La construcción del edificio consta con aproximadamente 1600
m2, 3 niveles. El diseño de este edificio se pensó partiendo de la base que es un edificio que va a
recibir público externo, personas que quisieran hacer algún curso de educación continua con la
universidad, empresarios que quieran buscar cursos para grupos de profesionales de sus
empresas. La persona a cargo de la edificación fue la arquitecta Liliana Pinto (Dirección de recursos
físicos Universidad Javeriana, 2015).
29
Figura 16 Vista satelital del edificio (Google Maps, 2015).
El edificio se encuentra compuesta por 3 niveles con oficinas y salas de reuniones, la estructura es
un sistema aporticado y con un entrepiso aligerado en una sola dirección y cimentación superficial.
Los elementos estructurales fueron construidos con concreto reforzado y con estructura metálica
compuesta por diferentes tipos de perfiles.
Figura 17 Estructura del edificio durante su construcción en el año 2013 (Google Maps, 2015).
7. METODOLOGÍA
7.1. Elaboración del modelo BIM
Para la elaboración del modelo BIM en concreto reforzado, se usaron los planos estructurales del
edificio “Calle 40” donde funcionan las oficinas de la EDUCACIÓN CONTINUA Y CONSULTORÍA,
planos que fueron dados por la oficina de Desarrollo de planta física de la Dirección de Recursos
Físicos de la Pontificia Universidad Javeriana. Este edificio cuenta con 3 plantas y se encuentra
construido en concreto reforzado y en estructura metálica.
30
La información entregada de parte de la oficina de RECURSOS fue la siguiente:
- Planos Estructurales
- Planos Arquitectónicos
Para efectos del trabajo de grado, los planos estructurales de este edificio se modificaron y se optó
por solo usar el material de concreto reforzado para la elaboración de los elementos estructurales
en el modelo BIM ya que la estructura del edificio contaba con perfiles metálicos en columnas,
vigas y viguetas, lo cual se encuentra por fuera del alcance del trabajo de grado puesto que solo se
contempló el uso de concreto reforzado.
Adicionalmente, algunos aspectos fueron modificados como:
- Omisión de las ménsulas de las columnas, ya que estas soportan la cubierta realizada en
estructura metálica y esta no se tuvo en cuenta para realizar el modelo BIM porque el
análisis y diseño de cubiertas no fue tenido en cuenta dentro del alcance del trabajo de
grado.
- La cimentación superficial, ya que algunos elementos no eran geométricamente regulares,
por lo que implicaba crear los elementos de una forma independiente en el programa
Revit y se deseaba realizar un modelo más general y aplicable para la clase de diseño en
concreto.
Figura 18 Visualización del modelo tridimensional elaborado en Revit.
Los planos arquitectónicos fueron útiles para desarrollar la modelación del terreno y la simulación
de la excavación, como se muestra en la Figura 19.
31
Figura 19 Visualización del terreno limpio y después de la excavación del modelo en Revit.
De esta forma se elaboró el modelo BIM del edificio con las siguientes características:
- Terreno y excavación
- Material: concreto reforzado
- Tres (3) pisos
- Cimentación superficial
- Sin sótano
Figura 20 Visualización del modelo tridimensional y el terreno excavado elaborado en Revit.
El modelo elaborado se utilizó posteriormente para realizar un análisis y diseño estructural en los
programas Revit 2015 y Robot Structural 2015 teniendo en cuenta la Norma ACI 318-08 del
software Robot y se adaptaron con los parámetros establecidos en la Norma Sismo Resistente de
Colombia; NSR-10 (Reglamento Colombiano de construcciones sismo resistentes, 2010). También
se tuvo en cuenta los conceptos teóricos impartidos en la clase de diseño en concreto. En el
trabajo de grado se realizó el diseño estructural de una columna (eje C-1), de una viga (eje E entre
ejes 1 y 6) y de una zapata (eje E-1) con el fin de conocer el manejo del software y mostrarlo
posteriormente en el capítulo de Diseño Estructural del aplicativo WEB didáctico. En la Figura 21
se muestra el diseño obtenido para una zapata en el software Robot Structural.
32
Figura 21 Diseño de la zapata del eje E-1 realizado en el software Robot Structural.
Adicionalmente, se realizó en el modelo el diseño de otras dos columnas y una viga que contaban
con diferentes características con aquellos que fueron tenidos en cuenta para la ayuda didáctica,
esto con el fin de que cuando se integrara el refuerzo en el software Revit, fuera posible replicar el
refuerzo de los elementos diseñados a todos los elementos del edificio y de esta forma usarlo en
el capítulo de Programación de Obra y Presupuesto (Figura 22).
Figura 22 Acero de refuerzo calculado en Robo Structural e integrado al modelo hecho en Revit.
Tras haber realizado el diseño estructural de los elementos de concreto reforzado, se realizó la
programación de obra de las actividades constructivas como lo es la excavación del terreno, la
colocación de acero de refuerzo y realización de los elementos de concreto en el programa
Navisworks Manage 2015, sin acabados ni elementos no estructurales. Previamente realizada la
modelación del terreno sin ninguna actividad constructiva como también el terreno excavado y la
modelación del edificio del proyecto en el software Revit a través de los planos arquitectónicos,
33
para poder realizar la etapa de programación de obra y presupuesto se tuvo la necesidad de cargar
los tres archivos referentes al modelo del edificio, modelo del terreno existente y modelo del
terreno excavado en el software Navisworks Manage.
Figura 23 Simulación en el tiempo del proceso constructivo y de costos del modelo en Navisworks.
Posteriormente de haber realizado la programación de obra de las actividades constructivas se
continuó con:
- El cálculo de cantidades de obra de los elementos estructurales con base en los resultados
obtenidos en Navisworks Manage 2015 y Revit 2015.
- El cálculo del presupuesto del esqueleto estructural del edificio, sin acabados y sin
elementos no estructurales con base en los análisis de precios unitarios obtenidos de la
base de datos Construdata (Bogotá 174) consultada el día 28 de Mayo del 2015
(Construdata, 2015).
34
Tabla 1 Análisis de precio unitario de un Kilogramo de acero de refuerzo de 37000 PSI usado en el trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).
Tabla 2 Análisis de precio unitario de un Kilogramo de acero de refuerzo de 60000 PSI usado en el trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).
35
Tabla 3 Análisis de precio unitario de un m3 de zapata en concreto usado en el trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).
Tabla 4 Análisis de precio unitario de un m3 de viga de amarre en concreto usado en el trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).
36
Tabla 5 Análisis de precio unitario de un m3 de columna en concreto usado en el trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).
Tabla 6 Análisis de precio unitario de un m3 de viga aérea en concreto usado en el trabajo de grado obtenido de la base de datos (Construdata, 2015).
37
Tabla 7 Presupuesto del esqueleto de la estructura del modelo obtenido de las cantidades de obra y los APU de cada actividad.
Tras haber realizado los procedimientos anteriores, se culminó el modelo BIM que se utilizaría
para la elaboración de las ayudas didácticas.
7.2. Diseño de las ayudas didácticas
Para el desarrollo y diseño de la página WEB, se tuvo ayuda de un profesional capacitado en
diseño y edición de páginas. La página WEB se desarrolló en la aplicación Joomla, esta aplicación
permite crear sitios de forma totalmente gráfica e interactiva. En cuanto al lenguaje de la
aplicación esta utiliza PHP.
Por otro lado, para que los estudiantes y profesionales pudieran acceder al contenido de la página
y realizar la validación, se compró un dominio con un periodo de vigencia de un año a través de la
página www.godaddy.com. Para el acceso a la página se le asignó el nombre de
www.bimciviljaveriana.com.co
38
Figura 24 Página inicial del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com
Teniendo en cuenta las diferentes investigaciones que se realizaron en las teorías de aprendizaje y
enseñanza activa en el marco teórico, estas se tuvieron en cuenta para el desarrollo del aplicativo
WEB didáctico que se implementó en las materias de diseño en concreto y programación de obra y
presupuesto de la carrera de ingeniería Civil.
El aplicativo WEB didáctico se basó en la teoría de aprendizaje de David Ausubel y se tuvo en
cuenta el criterio de organización de contenidos, organizando la información lo más clara posible.
En el aplicativo esto se llevó acabo organizando el contenido de las presentaciones dinámicas, los
videos explicativos y el texto en una misma pantalla evitando al máximo el desplazamiento vertical
del aplicativo.
Por otro lado en cuanto a la duración de los videos explicativos se tuvo en cuenta este mismo
criterio puesto que es necesario un adecuado manejo del tiempo para que la retención de la
información fuera óptima.
De la misma manera se aplicó el criterio de contenidos significativos, organizando la información
del aplicativo en secuencias ordenadas que tuvieran sentido. En el trabajo de grado se definió el
orden de la siguiente manera: Consideraciones Iniciales, Análisis Estructural, Evaluación de Rigidez,
Diseño Estructural y por último Programación de Obra y Presupuesto (Figura 25).
39
Figura 25 Organización de los temas dentro del aplicativo WEB.
La teoría cognitiva del aprendizaje multimedia (Mayer, 2005) fue la más utilizada para el desarrollo
del aplicativo WEB puesto que los principios ya mencionados en el marco teórico tienen como
base garantizar el aprendizaje de los estudiantes a través de una herramienta multimedia, que es
el objetivo general del trabajo de grado. A continuación se presentan los principios utilizados en el
desarrollo del aplicativo WEB didáctico.
- Principio multimedia: Se utilizó palabras e imágenes para el desarrollo de las
presentaciones dinámicas y videos explicativos para cada uno de los capítulos del
aplicativo WEB.
- Principio de contigüidad espacial: Se utilizó palabras e imágenes cerca una de la otra,
tanto en las presentaciones dinámicas como en los videos explicativos.
- Principio de contigüidad temporal: Las imágenes y palabras se presentan simultáneamente
en los videos explicativos y presentaciones dinámicas.
- Principio de coherencia: Se realizó en lo posible excluir sonidos, palabras e imágenes
irrelevantes al contenido principal de los videos explicativos y presentaciones dinámicas.
- Principio de modalidad: La información presentada en los videos y presentaciones fue
narrada pero se tuvo la necesidad de agregar palabras para hacer mayor énfasis y
retención de la información.
- Principio de redundancia: El principio de redundancia no se aplicó en su totalidad, puesto
que se tuvo la necesidad de agregar texto, para especificar detalles que no se narraban
como también hacer mayor énfasis en la información que se presentaba. Esto aplica en
mayor énfasis a las presentaciones dinámicas que a los videos explicativos.
Finalmente teniendo en cuenta el artículo “Herramientas de aprendizaje activo en las asignaturas
de ingeniería estructural” (Ruiz et al., 2006) se tomó el modelo autoestructurante, en que el
estudiante tiene la responsabilidad autónoma de su propio aprendizaje; el estudiante tiene la
posibilidad de ingresar al aplicativo WEB en horarios fuera de clase por interés propio en aprender
40
los conceptos y la aplicación de la metodología BIM enfocada a su respectiva clase. Mientras que
el docente es un acompañante de la acción educativa.
Para validar la enseñanza activa de los estudiantes se realizaron encuestas y evaluaciones con el
fin de conocer el conocimiento que los estudiantes adquirieron y promover la participación activa
a partir del aplicativo WEB.
7.2.1. Videos explicativos
En cuanto a la producción de los videos se usó el programa Camtasia Studio 8 y pistas de audio
descargadas del sitio WEB www.neosounds.com que permite descargar audio de manera gratuita
para presentaciones no comerciales.
Estos videos se realizan con el fin de mostrar la aplicación de las herramientas BIM, a través de la
combinación de capturas de pantallas, imágenes (de fuente propia) y narración del contenido por
parte de los autores (Principio multimedia y de modalidad de la teoría de Mayer), con un
adecuado manejo del tiempo para mantener la atención del espectador (criterio de organización
de contenidos de David Ausubel). Estos videos tratan temas relacionados con las materias de
diseño en concreto y programación de obra y presupuesto.
Los videos que se realizaron para el desarrollo del trabajo de grado son:
- ¿Qué es BIM?
- Softwares con herramientas BIM
- Aplicación de Revit 2015 en el análisis estructural de la estructura de un edificio en
concreto.
- Aplicación de Robot Structural 2015 en la evaluación de rigidez de la estructura de un
edificio en concreto.
- Aplicación de Robot Structural 2015 en el diseño estructural de la estructura de un edificio
en concreto.
- Aplicación de Navisworks Manage 2015 en la programación de obra, cálculo de cantidades
de obra y el cálculo de presupuesto de la estructura de un edificio en concreto.
Para la publicación de los videos, se utilizó la plataforma Youtube con una licencia estándar, la cual
permitió subir los videos a Internet y su posterior publicación en el sitio WEB
www.bimciviljaveriana.com.co.
41
7.2.2. Presentaciones dinámicas
Las presentaciones dinámicas fueron realizadas con la ayuda de Prezi que es una aplicación
multimedia que permite la creación de presentaciones de una forma dinámica y original,
permitiendo incorporar texto, imágenes, efectos, música (obtenida de www.neosounds.com) y
narraciones (Principio multimedia y de modalidad de la teoría de Mayer). Para el trabajo de grado
fue necesario crear una cuenta en el sitio www.prezi.com para poder acceder a la aplicación y
realizar las presentaciones dinámicas y posteriormente publicarlas en el sitio WEB
www.bimciviljaveriana.com.co. Las presentaciones dinámicas realizadas se mencionan a
continuación:
- Contenido del aplicativo WEB didáctico
- Estudios preliminares para un edificio en concreto
- Conceptos del Análisis estructural para un edificio en concreto
- Conceptos de la Evaluación de rigidez para un edificio en concreto
- Conceptos del Diseño estructural para un edificio en concreto
- Conceptos de la Programación de Obra y Presupuesto.
7.2.3. Encuestas y validación de la herramienta
Para el desarrollo de las encuestas que se les realizaron a los estudiantes y a los profesionales y las
evaluaciones que se le realizaron a los estudiantes, se contó con la herramienta de Google Drive,
que permite crear archivos de formularios de Google a través de una cuenta de correo electrónico,
compartirlos en línea y la posterior retroalimentación de los resultados.
Encuesta a estudiantes
Estos formularios fueron realizados en forma de encuesta para cada capítulo, con calificaciones de
1 a 5 (1: Malo, 5: Excelente) y con espacios para la opinión sobre el contenido y la presentación de
la herramienta, teniendo en cuenta tanto los videos como las presentaciones en Prezi. Estas
encuestas se realizaron para los estudiantes que se encontraban cursando las asignaturas de
diseño en concreto y de programación de obra y presupuesto en el primer semestre del año 2015.
42
Figura 26 Formato de encuesta usada para la validación de resultados de los estudiantes.
Estas encuestas se realizaron con el fin de tener en cuenta la opinión de los estudiantes en cuanto
a la información que se presentaba en cada capítulo y realizar posteriores correcciones para
validar y mejorar la página WEB.
Encuesta a profesionales e ingenieros consultores
Para validar el aplicativo WEB didáctico se realizó una única encuesta para los profesionales
diferente a la que se realizó para los estudiantes, ingenieros consultores, constructores y docentes
con el fin de evaluar el conocimiento referente a BIM de cada uno y su pensamiento sobre la
implementación y enseñanza de la metodología BIM a los estudiantes en asignaturas de la carrera
de Ingeniería Civil, como también su opinión frente al desarrollo y contenido del aplicativo WEB
didáctico y la forma como se presenta la información a los estudiantes.
43
Figura 27 Formato de encuesta usada para la validación de resultados de los profesionales e ingenieros consultores.
Evaluación a estudiantes
Las evaluaciones a los estudiantes también se realizaron en archivos de formularios de Google y se
realizaron preguntas sobre conceptos básicos que los estudiantes deben adquirir en las clases y
que también se encuentran presentes en la presentación dinámica y/o en el video explicativo
respectivo a cada capítulo.
Figura 28 Formato de encuesta usada para la evaluación de conceptos teóricos de los estudiantes.
Estas evaluaciones se realizaron con el fin de evaluar el contenido teórico del aplicativo,
permitiendo identificar si los conceptos teóricos habían sido bien explicados y conocer si el
aplicativo promueve el aprendizaje de los estudiantes.
44
7.3. Capítulo: Inicio
En la pantalla de inicio del aplicativo WEB, se encuentra información sobre los autores, directores
del trabajo de grado y se pueden ver cada uno de las opciones del aplicativo las cuales contienen
videos explicativos como también presentaciones dinámicas que incorporan imágenes,
información tanto auditiva como información visual.
En este capítulo se hace inicialmente una explicación sobre lo que es el concepto de Building
Information Modeling (BIM) y se muestra el contenido de los conceptos teóricos que se
desarrollaran en cada uno de los capítulos desarrollados en el trabajo de grado.
7.3.1. Video: ¿Qué es BIM?
En el video explicativo se define el concepto de BIM, que es el proceso de la generación y gestión
de datos e información de modelos virtuales en las diferentes etapas del ciclo de vida de un edifico
(Sang et al., 2014).
Figura 29 Algunas etapas del ciclo de vida de un edifico
Se aclara la diferencia que hay entre un modelo tridimensional y lo que es BIM realmente. El BIM
es todo un proceso que integra y coordina el trabajo de diferentes disciplinas como lo es la
ingeniería, la arquitectura y la construcción permitiendo a los demás usuarios integrar y reutilizar
esta información de la misma manera (Nielsen y Madsen, 2010). Mientras que el modelo
tridimensional es solo el resultado de todo el proceso coordinado de la metodología BIM
(video2brain, 2014).
45
Figura 30 Diferencia entre BIM y un modelo tridimensional (3D).
Dentro del video explicativo se enuncian algunas de las ventajas que tiene el uso del BIM en
proyectos de construcción.
En el video también se encuentran información descrita en capitulo ESTADO DEL ARTE de este
trabajo de grado, respecto al uso de BIM en el mundo (Smith, 2014) y dos estudios de caso. Del
mismo modo se presenta información respecto a las publicaciones científicas en revistas
indexadas como ISI – Web of Knowledge.
Figura 31 Algunos países que están adoptando el BIM en el sector de la construcción
46
Figura 32 Empresas en Colombia que han adoptado la metodología BIM.
En este vídeo también se hace mención a dos empresas en Colombia que se encuentran
adoptando el BIM (Figura 32), como lo es Construcciones Planificadas S.A y EKOOBIM S.A.S para la
realización de sus proyectos, como se muestra en el capítulo 4.2.2 de este trabajo de grado.
Finalmente se muestran algunos de los proyectos que se han realizado en la Pontificia Universidad
Javeriana incursionando en el uso de herramientas BIM (capítulo 4.2.3 de este trabajo de grado),
aplicado a diferentes temáticas de la construcción.
Figura 33 Proyectos desarrollados en la Pontificia Universidad Javeriana.
En el DVD número 1, identificado como “Capítulo: Inicio” incluido en este trabajo de grado, se
encuentra el video que anteriormente se describió, en el cual se explica con más detalle lo que es
BIM, sus ventajas y en qué países se está adoptando. También se puede visualizar en el sitio WEB
www.bimciviljaveriana.com.co.
7.3.2. Presentación: Contenido e información de la página WEB
La presentación dinámica de este capítulo, hace referencia al contenido que se encontrará en cada
uno de los diferentes capítulos del trabajo de grado. Se realiza un resumen de cada una de las
temáticas tratadas dentro de cada capítulo y se nombra el software que se utiliza para aplicar los
conceptos teóricos en el software con herramientas BIM.
47
Figura 34 Presentación dinámica del capítulo Inicio del trabajo de grado.
En el DVD número 1, identificado como “Capítulo: Inicio” incluido en este trabajo de grado, se
encuentra el archivo de la presentación mostrando en detalle cada uno de los temas presentados
en el aplicativo WEB. También se puede visualizar en el sitio WEB www.bimciviljaveriana.com.co.
7.4. Capítulo: Consideraciones Iniciales
En el aplicativo se encuentra el capítulo Consideraciones Iniciales, en el cual se encuentra un video
explicativo que muestra el contenido de los diferentes software que se utilizan en el trabajo de
grado, y también se encuentra una presentación dinámica que menciona y explica los estudios
preliminares que deben ser tenidos para un proyecto de construcción.
48
Figura 35 Capítulo de Consideraciones Iniciales del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com
7.4.1. Video: Softwares con herramientas BIM
En el video explicativo se expone las diferentes empresas que desarrollan software que utilizan
herramientas BIM, entre ellos se encuentran las empresas Graphisoft, Nemetschek y Autodesk
entre muchas demás empresas. La empresa Autodesk, desarrollo la Building Design Suite, que
cuenta con varios software para el modelado de información de construcción y diseño asistido por
computadora, para diseñar, visualizar, simular y construir elementos de una forma más efectiva
(Autodesk, s.f). Para el desarrollo del trabajo de grado, se usó tres software de esta suite, los
cuales son Revit, Robot Structural y Navisworks Manage.
Figura 36 Software usados en el trabajo de grado de la Building Design Suite de Autodesk.
En el video se exhibe cada uno de los software usados y su utilidad dentro del desarrollo del
trabajo de grado.
49
En el DVD número 2, identificado como “Capítulo: Consideraciones Iniciales” incluido en este
trabajo de grado, se encuentra el video que anteriormente se describió, en el cual se explica con
más detalle las utilidades de cada uno de los software usados y un resumen en alta velocidad de lo
que se hizo en cada uno de ellos con el modelo BIM elaborado anteriormente. También se puede
visualizar en el sitio WEB www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/consideraciones-
iniciales.
7.4.2. Presentación: Estudios preliminares
Con respecto a la presentación dinámica de este capítulo se mostró los estudios preliminares que
deben ser tenidos en cuenta en un proyecto de construcción (Muñoz, 2013). Los estudios
preliminares que se exponen en la presentación son:
- La localización de la amenaza sísmica:
Como primera etapa es necesario localizar la zona de amenaza sísmica donde se va a realizar el
proyecto. Según la Norma Sismo Resistente.
- El suministro de los planos arquitectónicos
El estudio arquitectónico del edificio, depende básicamente del uso de la edificación y de las
necesidades del propietario. Con el uso de la metodología BIM, ya no solo se requerirán los planos
arquitectónicos sino que será necesario que se suministre el modelo tridimensional del proyecto.
- El estudio de suelos del proyecto
El estudio de suelos se debe realizar según las normas establecidas en el capítulo H de la Norma de
Sismo Resistente y cumplir con las especificaciones mínimas en cuanto a diseño geotécnico e
investigaciones acerca del subsuelo.
- El estudio topográfico del proyecto
El estudio topográfico es de gran importancia para establecer los niveles y dimensiones del lote,
definiendo si es necesario excavar o rellenar el terreno para construir la edificación.
50
Figura 37 Los estudios preliminares que contiene la presentación dinámica del capítulo de Consideraciones Iniciales
En el DVD número 2, identificado como “Capítulo: Consideraciones Iniciales” incluido en este
trabajo de grado, se encuentra el archivo de la presentación que muestra en detalle cada uno de
los temas presentados dentro de este capítulo, los conceptos teóricos y la descripción de la
aplicación de estos conceptos en los software usados. También se puede visualizar en el sitio WEB
www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/consideraciones-iniciales.
7.4.3. Validación del capítulo
En la Figura 38, se muestra las respuestas de la pregunta 1, 2 y 3 de los estudiantes que
respondieron la encuesta del capítulo de Consideraciones Iniciales.
51
Figura 38 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Consideraciones Iniciales.
En la Figura 38 con respeto a la pregunta 1 se puede observar que de los 30 estudiantes
encuestados, 16 de ellos consideran que la manera como se presentó la información fue buena y
12 de ellos respondieron que fue excelente y tan solo 2 estudiantes respondieron que fue
aceptable. En la pregunta 2, 21 estudiantes respondieron que estuvo bien la manera como se
explicó el contenido del capítulo y el resto de los estudiantes respondieron que fue excelente.
Mientras que en la pregunta 3, la mitad de los estudiantes respondieron que el nivel de claridad
fue excelente, 12 de ellos respondieron que estuvo bien el nivel de claridad y tan solo 3
estudiantes respondieron que la claridad de la explicación fue aceptable.
Según los resultados descritos anteriormente, se puede decir que el capítulo de Consideraciones
Iniciales se presentó y se explicó de una buena manera y el contenido dentro del video y la
presentación dinámica fue clara y satisfactoria.
En la Figura 39 y en la Figura 40, se muestra la respuesta de los estudiantes en cuanto a la
duración de la presentación dinámica y el vídeo explicativo respectivamente del capítulo de
Consideraciones Iniciales.
16
21
15
0
5
10
15
20
25
Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3
No
. de
per
son
as
1 2 3 4 5
Pregunta 1: En general, ¿Cuál fue
su grado de satisfacción en la
manera como se presenta la
información?
Pregunta 2: ¿Cuál fue su grado de
satisfacción en la manera como se
explica los estudios preliminares
de un proyecto de construcción?
Pregunta 3: ¿Qué nivel de claridad
tuvo la explicación del uso de los
diferentes softwares que se
utilizan en el proyecto?
52
Figura 39 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Consideraciones Iniciales.
Figura 40 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Consideraciones Iniciales.
Según los resultados obtenidos de la encuesta del capítulo de Consideraciones iniciales en cuanto
a la duración tanto de la presentación dinámica como del video explicativo, el 77% y el 63% de los
estudiantes respectivamente respondieron que la duración fue precisa. Un porcentaje menor al
37% respondió que fueron cortas y tan solo un 3% expreso que el contenido era extenso en
cuanto a la presentación dinámica.
20%
77%
3%
Duración de la presentación dinámica
Corta Precisa Extensa
37%
63%
0%
Duración de la vídeo explicativo
Corta Precisa Extensa
53
Incoherencias encontradas por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios dentro del capítulo de Consideraciones Iniciales hasta el día
5 de mayo se obtuvo tan solo un comentario de los 30 usuarios que respondieron que fuera
significativo acerca de la información presentada dentro del capítulo.
Comentario: “No se encontraron incoherencias, pero hace falta más información principal de BIM
como que se puede aplicar para determinar los tiempos de construcción, detectar errores en
planos, que pueden trabajar sobre el mismo proyecto para disminuir errores y que facilita la
determinación de cantidades de obra y presupuesto, entre otros.”
Respuesta: Se corrigió el video de que es BIM en el cual se explica de manera más amplia la
coordinación de planos y la ventaja que ofrece el modelo tridimensional como herramienta de
dibujo, pero en cuanto a la determinación de las cantidades de obra y presupuesto se explica
dentro del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto.
Modificaciones y cambios sugeridos por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios del capítulo de Consideraciones Iniciales de los 30 usuarios
que respondieron, 19 de ellos realizaron comentarios sobre alguna modificación o cambio para los
videos explicativos y presentaciones dinámicas. A continuación se citan algunos de ellos y se
presenta su solución o respuesta.
Comentario: “Las flechas rojos me parecen que no están muy bien hechas para este tipo de
presentaciones”.
Respuesta: Dentro del desarrollo de la ayuda didáctica se contempló usar flechas azules y rojas
que permitieran distinguir de forma visual el contenido teórico y el contenido práctico de los
software.
Comentario: “No, ya que se utilizaron diferentes recursos que no todo el mundo usa, por ejemplo
prezi, fue claro y conciso, me gusto, aunque es un poco largo”.
Solución: Se continuó usando el mismo diseño de utilizar presentaciones en prezi y se trató de
reducir el tiempo de las presentaciones de los demás capítulos.
Comentario: “Cuando se están explicando los programas, es importante que se termine de explicar
con detalle uno, para empezar con el otro y no hablar de todos al mismo tiempo pues puede
generar confusiones en el usuario”.
Respuesta: El video del capítulo de Consideraciones Iniciales es una pequeña introducción al uso
de los software, su objetivo es mostrar lo que se puede hacer en cada uno de ellos.
Comentario: “Tal vez un poco más de profundización en cuanto al uso y el manejo de los
Programas y sus ventajas”.
54
Solución: A pesar que el objetivo no es explicar en detalle el uso del software se muestra en
cámara rápida los procesos necesarios para ser tenidos en cuenta para utilizar el software. En
cuanto a las ventajas se enuncio en los videos que faltaban por finalizar.
Comentario: “Mostrar grandes Tablas extraídas de la Norma NSR-10 me parece que es
sobrecargar la presentación se debería solo extraer lo necesitado Ej: para los coeficientes Aa y Fv
solo mostrar el correspondiente a Bogotá”.
Solución: Se tuvo en cuenta este comentario y se modificó los videos y presentaciones que
contenían grandes tablas y se redujo su tamaño mostrando únicamente la información relevante o
necesaria.
Comentario: “Me Parece relevante que se explique cuáles son las diferentes empresas que
desarrollan softwares o programas para la modelación en la rama de estructuras pero me parece
que se queda un poco corto el video en mostrar cuales son los verdaderos beneficios y bondades
que conlleva usar estas herramientas”.
Respuesta: El objetivo del video del capítulo de Consideraciones Iniciales es mostrar lo que se
puede hacer en cada uno de los software. Los beneficios y explicación en detalle de sus
características y aplicaciones se enuncian en los demás capítulos.
Comentario: “Hacerla un poquito más emocionante, el tono de voz está muy pasivo y tiende a
aburrir”.
Solución: Debido al tiempo, recursos y falta de experiencia en el tema de la narración del video, es
difícil cambiar la voz pero se hizo lo posible por mejorar.
Comentario: “Tal vez, al final cuando se habló de Colombia mencionar algo de lo que hemos visto
en clase de Presupuestos. De empresas que usan de cierta manera algunos de los procesos la
metodología BIM y cuales son”.
Solución: Se realizó una visita técnica a una empresa que implementa BIM en sus proyectos y se
obtuvo información acerca de estudios de caso que fueron incluidos en el trabajo de grado.
7.5. Capítulo: Análisis Estructural
En el capítulo de Análisis Estructural del aplicativo WEB, se encuentra un video explicativo y una
presentación dinámica que tratan sobre el análisis estructural que se realiza sobre los elementos
estructurales del edificio en concreto reforzado. Se exponen también conceptos teóricos de la
clase de diseño en concreto.
55
Figura 41 Capítulo de Análisis Estructural del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com
7.5.1. Vídeo: Análisis Estructural en software con herramientas BIM
En este capítulo, el video explicativo muestra los ajustes iniciales que deben realizarse en el
software Revit para poder empezar a trabajar en un proyecto, ajustes como: la definición de las
unidades de trabajo, los materiales que se usaran en el proyecto, los archivos CAD que se desean
importar y la creación de ejes y niveles del proyecto.
Se mencionan las características del edificio que se modelara durante el desarrollo de los videos
explicativos y las presentaciones dinámicas, que resulta el mismo edificio que se describió en la
elaboración del modelo BIM en el capítulo 7.1 de este trabajo de grado.
De igual modo, en el video se muestra el predimensionamiento de los elementos estructurales
como vigas y columnas cumpliendo con los requisitos de la Norma Sismo Resistente (NSR-10) y se
realiza el correspondiente dibujo del modelo junto con un modelo analítico.
56
Figura 42 Predimensionamiento de los elementos estructurales en el software cumpliendo con la norma sismo
resistente.
Para poder realizar el análisis estructural, en el video se muestra como se definen los casos y las
combinaciones de cargas en el software y también su posterior aplicación de las cargas verticales
en Revit y las cargas horizontales en Robot Structural con su correspondiente explicación
abarcando los conceptos teóricos de la evaluación de cargas.
Figura 43 Aplicación de cargas verticales y horizontales en los software Revit y Robot Structural respectivamente.
57
Finalmente se muestra en el video la capacidad que tiene Robot Structural de elaborar los
diagramas de cortante y de momento de los elementos estructurales, los cuales serán necesarios
para un posterior diseño estructural (capítulo 7.7).
Figura 44 Diagramas de momento de los elementos estructurales en Robot Structural.
En el DVD número 3, identificado como “Capítulo: Análisis Estructural” incluido en este trabajo de
grado, se encuentra el video que anteriormente se describió, en el cual se explica con más detalle
el predimensionamiento de los elementos estructurales, la definición de casos y combinaciones de
carga, su aplicación en el modelo y el análisis de resultados. También se puede visualizar en el sitio
WEB www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/analisis-estructural.
7.5.2. Presentación: Contenido teórico sobre el Análisis Estructural y su aplicación en el
software.
En este capítulo, la presentación dinámica expone los aspectos básicos que deben ser tenidos en
cuenta para realizar un buen análisis estructural tales como:
- Los materiales
Es necesario conocer las propiedades mecánicas de los materiales como su resistencia y su módulo
de elasticidad, que son indispensables para el análisis y diseño estructural.
- El predimensionamiento
Es de gran importancia realizar un predimensionaminto de la estructura en todo proyecto de
construcción, este depende del criterio y experiencia del ingeniero estructural, además es de
necesario tener en cuenta y cumplir con las dimensiones mínimas para elementos sismo
resistentes, establecidas por la norma sismo resistente (NSR-10) en título C.
58
- La evaluación de cargas
Se debe tener en cuenta los dos tipos de cargas: cargas verticales y cargas horizontales. En las
cargas verticales se contemplan la carga muerta y la carga viva y en las cargas horizontales se
contempla la carga de sismo únicamente para el desarrollo del trabajo de grado, ya que estos
conceptos están enfocados a aquellos estudiantes que se encuentran cursando la materia de
diseño en concreto.
- Las combinaciones cargas
La norma de sismo resistencia (NSR-10), establece las diferentes combinaciones necesarias para el
diseño de elementos estructurales, cimentación y evaluación de deriva. Las combinaciones
presentadas en esta sección de la presentación dinámica, al igual que en la sección anterior, están
enfocados a aquellos estudiantes que se encuentran cursando la materia de diseño en concreto.
Figura 45 Los aspectos básicos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Análisis Estructural.
En el DVD número 3, identificado como “Capítulo: Análisis Estructural” incluido en este trabajo de
grado, se encuentra el archivo de la presentación que muestra en detalle cada uno de los aspectos
básicos presentados dentro de este capítulo, los conceptos teóricos y la aplicación de los
59
conceptos en los software usados. También se puede visualizar en el sitio WEB
www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/analisis-estructural.
7.5.3. Validación del capítulo
En la Figura 46, se muestra las respuestas de la pregunta 1, 2 y 3 de los estudiantes que
respondieron la encuesta del capítulo de Análisis Estructural.
Figura 46 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Análisis Estructural.
En la Figura 46 con respeto a la pregunta 1 se puede observar que de los 31 estudiantes
encuestados, 19 de ellos consideran que la manera como se presentó la información fue excelente
y 11 de ellos respondieron que fue buena y tan solo 1 estudiante respondió que fue aceptable. En
la pregunta 2, 15 estudiantes respondieron que estuvo excelente la manera como se explicó el
contenido del capítulo, 12 de ellos respondió que la información fue buena, 3 de ellos respondió
aceptable y tan solo 1 considero regular. Mientras que en la pregunta 3, 16 de los estudiantes
respondieron que el nivel de claridad fue excelente, 12 de ellos respondieron que estuvo bien el
nivel de claridad y tan solo 3 estudiantes respondieron que la claridad de la explicación fue
aceptable.
Según los resultados descritos anteriormente, se puede decir que el capítulo de Análisis
Estructural se presentó y se explicó de una manera excelente y el contenido dentro del video y la
presentación dinámica fue clara y satisfactoria.
19
1516
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3
No
. de
per
son
as
1 2 3 4 5
Pregunta 1: En general, ¿Cuál fue
su grado de satisfacción en la
manera como se presenta la
información?
Pregunta 2: ¿Cuál fue su grado de
satisfacción en la manera como se
explica el contenido referente al
análisis estructural en todo
proyecto de construcción de un
edificio?
Pregunta 3: ¿Qué nivel de claridad
tuvo la explicación del análisis
estructural y su aplicación en los
software con herramientas BIM?
60
En la Figura 47 y en la Figura 48, se muestra la respuesta de los estudiantes en cuanto a la
duración de la presentación dinámica y el vídeo explicativo respectivamente del capítulo de
Análisis Estructural.
Figura 47 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Análisis Estructural.
Figura 48 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Análisis Estructural.
Según los resultados obtenidos de la encuesta del capítulo de Análisis Estructural en cuanto a la
duración tanto de la presentación dinámica como del video explicativo, el 77% y el 74% de los
estudiantes respectivamente respondieron que la duración fue precisa. Un porcentaje menor al
16% respondió que fueron cortas y tan solo un 13% expreso que el contenido era extenso en
cuanto a la presentación dinámica.
10%
77%
13%
Duración de la presentación dinámica
Corta Precisa Extensa
16%
74%
10%
Duración de la vídeo explicativo
Corta Precisa Extensa
61
Incoherencias encontradas por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios dentro del capítulo de Análisis Estructural hasta el día 5 de
mayo no se obtuvo ningún comentario de los 31 usuarios que respondieron, acerca de alguna
incoherencia significativa encontrada en la información presentada dentro del capítulo. A
continuación se enuncian algunos comentarios positivos realizados por los usuarios.
Comentario: “Me parece presentado de una manera adecuada ya que es conciso y preciso”.
Comentario: “Ningún todo quedo bien explicado en las presentaciones”.
Comentario: “No, todo estuvo claro y coherente.”
Modificaciones y cambios sugeridos por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios del capítulo de Análisis Estructural de los 31 usuarios que
respondieron, 11 de ellos realizaron comentarios sobre alguna modificación o cambio para los
videos explicativos y presentaciones dinámicas. A continuación se citan algunos de ellos y se
presenta su solución o respuesta.
Comentario: “El video explicativo no logra abarcar toda la capacidad que tienen los software para
realizar este tipo de trabajos, pero como video explicativo tiene el contenido necesario.”
Respuesta: El video explicativo busco abarcar la información necesaria para realizar un análisis
estructural es por este motivo que no se entró en detalle mostrar las demás funciones de los
software.
Comentario: “El uso de extensas tablas extraídas de la Norma Sismo resistente no es adecuado ya
que en varias ocasiones su contenido no se pude visualizar en la pantalla de un computador”.
Solución: Se tuvo en cuenta este comentario y se modificó los videos y presentaciones que
contenían expensas tablas extraídas de la norma sismo resistente con el fin de visualizar
únicamente la información relevante y con mayor claridad.
Comentario: “Se debería explicar a profundidad en que cosiste BIM”.
Respuesta: Se realizó una visita técnica a empresas que utilizan el BIM en sus proyectos y nos
brindaron información sobre proyectos en los que utilizaron BIM y nos contaron las ventajas que
tuvieron al utilizar esta metodología. Esta información fue incluida en el trabajo de grado.
Comentario: “Es un poco rápido como muestra el desarrollo de los programas, pero un poco más
lento sería mucho más claro de lo que ya es”.
Solución: Se reducirá un poco la velocidad del desarrollo de los programas para que aquella
persona que desee indagar en el uso del software lo pueda observar detenidamente e identificar
los procesos o pasos que se realizaron. No se explica de manera detalla puesto que estos videos
no son un manual del usuario.
62
Comentario: “La voz debe ser llamativa a la persona que ve el video para poder prestar atención,
no hablar como si se leyera, sino como si se estuviera exponiendo frente a un auditoria (tonos)”.
Respuesta: Debido al tiempo, recursos y falta de experiencia en el tema de la narración del video,
es difícil cambiar la voz pero se hizo lo posible por mejorar.
7.5.4. Evaluación conceptos teóricos
Las siguientes preguntas se realizaron a los usuarios con el fin de validar el capítulo de Análisis
Estructural.
1. Es aquella carga que hace parte del peso propio del edificio, compuesta por vigas,
columnas, entre otras
Carga muerta
Carga viva
Carga de sismo
Todas son correctas
2. ¿De qué estudios dependen los ejes, niveles y ubicación de las vigas y columnas que
conforman el esqueleto estructural de una edificación?
Estudio Arquitectónico
Estudio Topográfico
a y c son correctas
Ninguna es correcta
3. ¿Qué tipo de cargas conforman el grupo de cargas horizontales?
Carga Muerta, Carga Viva y Carga de sismo
Carga de sismo, Carga de viento y Empuje de tierras
Ninguna es correcta
4. ¿De qué depende el coeficiente de disipación de energía R?
Localización de amenaza sísmica, Tipo de estructura
Tipo de estructura, irregularidad en planta e irregularidad en alzado
Tipo de estructura, irregularidad en planta, irregularidad en alzado y redundancia
5. El concreto es un material compuesto de un medio conglomerante, este asume grandes
esfuerzos a compresión y de igual manera a tensión.
Verdadero
Falso
63
6. Entre mayor sea el espesor del entrepiso mayor es la fuerza sísmica sobre el edificio.
Verdadero
Falso
7. El peso del entrepiso teniendo en cuenta viguetas, losa, muros divisorios y casetón,
corresponden generalmente al mayor porcentaje de la masa total de un edificio.
Verdadero
Falso
8. La manera en la que se puede optimizar el peso del entrepiso es reduciendo el espesor del
entrepiso, siempre y cuando se cumpla los requisitos mínimos establecidos en la norma
sismo resistente como lo es el control de la deflexión máxima.
Verdadero
Falso
9. La aplicación de la fuerza de sismo siempre se realiza utilizando el método de la fuerza
horizontal equivalente.
Verdadero
Falso
Figura 49 Resultados de la evaluación del capítulo de Análisis Estructural.
La Figura 49 muestra el porcentaje de aciertos de los 14 estudiantes evaluados en el capítulo de
Análisis Estructural, se puede observar que en general los resultados que obtuvieron los
93%
43%
86%
57%
100%
93% 93%
100%
57%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9
% d
e ac
iert
os
No. de la pregunta
64
estudiantes al realizar la evaluación fueron buenos ya que el porcentaje promedio de aciertos fue
más del 80% demostrando así que los estudiantes si han adquirido conocimiento a través del uso
del aplicativo WEB didáctico.
En la pregunta 2 de la evaluación de este capítulo se evidencio una dificultad por parte de los
estudiantes, ya que muchos no consideraron el estudio topográfico como un estudio necesario
para la ubicar los ejes y niveles del proyecto y conformar el esqueleto estructural.
7.6. Capítulo: Evaluación de Rigidez
En este capítulo, se presenta en el aplicativo WEB un video explicativo y una presentación
dinámica los cuales muestran los conceptos básicos que deben ser tenidos en cuenta para realizar
la evaluación de rigidez de un edificio en concreto reforzado.
Figura 50 Capítulo de Evaluación de Rigidez del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com
7.6.1. Vídeo: Evaluación de Rigidez en software con herramientas BIM
El video explicativo de este capítulo expone la definición del concepto de deriva y la forma como
se analiza. De igual modo, el video presenta la forma de conocer los desplazamientos máximos de
los puntos de los diferentes diafragmas rígidos que permiten realizar un posterior cálculo de
deriva. También se muestra las consideraciones que establece la norma para la deriva de un
edificio.
65
Figura 51 Desplazamiento de la estructura en el software Robot Structural y las consideraciones que establece la
norma sobre el cálculo de la deriva.
En el DVD número 4, identificado como “Capítulo: Evaluación de Rigidez” incluido en este trabajo
de grado, se encuentra el video que anteriormente se describió, en el cual se explica con más
detalle el concepto de la deriva, como se calcula en el programa Robot Structural y como se
analiza según la norma sismo resistente. También se puede visualizar en el sitio WEB
www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/evaluacion-de-rigidez.
7.6.2. Presentación: Contenido teórico sobre la Evaluación de Rigidez y su aplicación en
el software.
La presentación dinámica de este capítulo al igual que el video explicativo, expone la definición del
concepto de deriva y además presenta los aspectos por las cuales es necesario realizar la
evaluación de rigidez para controlar: la deformación inelástica de elementos estructurales y no
estructurales, la estabilidad global de la estructura y el daño a elementos estructurales y no
estructurales.
Figura 52 Los aspectos básicos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Evaluación de Rigidez.
66
También se explica la forma que establece la norma sismo resistente para el cálculo de la deriva de
una estructura en concreto reforzado y se muestra los resultados obtenidos de los
desplazamientos en Robot Structural de las fuerzas aplicadas anteriormente en el modelo. Como
una medida adicional, se mostró la comparación realizada frente a los desplazamientos obtenidos
en el software SAP 2000 (que es de uso de los estudiantes de la materia de diseño en concreto) y
aquellos obtenidos en el software Robot Structural para garantizar que los resultados obtenidos
concuerdan con un análisis realizado de la forma tradicional como se ha venido realizando en las
clases de la Universidad.
Figura 53 Comparación de los resultados obtenidos en SAP 2000 y Robot Structural en cuanto a los desplazamientos
de los puntos del diafragma rígido.
En el DVD número 4, identificado como “Capítulo: Evaluación de Rigidez” incluido en este trabajo
de grado, se encuentra el archivo de la presentación que muestra en detalle la definición del
concepto de deriva, su cálculo y los resultados obtenidos del modelo elaborado. También se
puede visualizar en el sitio WEB www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/evaluacion-de-
rigidez.
7.6.3. Validación del capítulo
En la Figura 54, se muestra las respuestas de la pregunta 1, 2 y 3 de los estudiantes que
respondieron la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez.
67
Figura 54 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez.
En la Figura 54 con respeto a la pregunta 1 se puede observar que de los 16 estudiantes
encuestados, 7 de ellos consideran que la manera como se presentó la información fue excelente
y 6 de ellos respondieron que fue buena y tan solo 3 estudiantes respondieron que fue aceptable.
En la pregunta 2, 8 estudiantes respondieron que estuvo excelente la manera como se explicó el
contenido del capítulo, 4 de ellos respondió que la información fue buena, 3 de ellos respondió
aceptable y tan solo 1 considero regular. Mientras que en la pregunta 3, 12 estudiantes
respondieron que el nivel de claridad fue tanto bueno como excelente, 3 de ellos respondieron
que estuvo aceptable el nivel de claridad y tan solo 1 estudiante respondió que la claridad de la
explicación fue regular.
Según los resultados descritos anteriormente, se puede decir que el capítulo de Evaluación de
Rigidez se presentó y se explicó de una manera excelente y el contenido dentro del video y la
presentación dinámica fue clara y satisfactoria.
En la Figura 55 y en la Figura 56, se muestra la respuesta de los estudiantes en cuanto a la
duración de la presentación dinámica y el vídeo explicativo respectivamente del capítulo de
Evaluación de Rigidez.
7
8
6
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3
No
. de
per
son
as
1 2 3 4 5
Pregunta 1: En general, ¿Cuál fue
su grado de satisfacción en la
manera como se presenta la
información?
Pregunta 2: ¿Cuál fue su grado de
satisfacción en la manera como se
explica el contenido referente a la
evaluación de rigidez en todo
proyecto de construcción de un
edificio?
Pregunta 3: ¿Qué nivel de claridad
tuvo la explicación de la
evaluación de rigidez y su
aplicación en el software con
herramientas BIM?
68
Figura 55 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez.
Figura 56 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez.
Según los resultados obtenidos de la encuesta del capítulo de Evaluación de Rigidez en cuanto a la
duración tanto de la presentación dinámica como del video explicativo, el 81% y el 56% de los
estudiantes respectivamente respondieron que la duración fue precisa. Un porcentaje menor al
44% respondió que fueron cortas y ningún estudiante expreso que el contenido era extenso tanto
en la presentación dinámica como en el video.
19%
81%
0%
Duración de la presentación dinámica
Corta Precisa Extensa
44%
56%
0%
Duración de la vídeo explicativo
Corta Precisa Extensa
69
Incoherencias encontradas por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios dentro del capítulo de Evaluación de Rigidez hasta el día 5
de mayo se obtuvo tan solo un comentario de los 16 usuarios que respondieron que fuera
significativo acerca de la información presentada dentro del capítulo.
Comentario: “No, pero me hubiera gustado que ahondaran un poco más al respecto.”
Respuesta: Debido al alcance del trabajo de grado y el tiempo de realización del mismo, se
explicaron solo los conceptos básicos de cada capítulo necesarios para la comprensión del
contenido que allí se muestra. Puede de ser de tema de investigación para trabajos futuros
profundizar más en este tema.
Modificaciones y cambios sugeridos por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios del capítulo de Evaluación de Rigidez de los 16 usuarios que
respondieron, 6 de ellos realizaron comentarios sobre alguna modificación o cambio para los
videos explicativos y presentaciones dinámicas. A continuación se citan algunos de ellos y se
presenta su solución o respuesta.
Comentario: “Se entiende el concepto de BIM, pero en el video no se muestra la diferencia de
calcular la deriva con un software normal como lo es SAP 2000 y software con herramientas BIM .”
Solución: En cuanto a la evaluación de deriva ambos programas realizan el procedimiento
eficazmente la gran diferencia del software BIM es que permite integrar las demás etapas de un
proyecto de construcción como lo es la etapa arquitectónica con el fin de no tener que realizar
otro modelo para realizarla, esto se incluyó dentro del video.
Comentario: “En general estuvo bien la explicación y el orden del vídeo, sin embargo le falta
explicar de forma más detallada algunas cosas”.
Respuesta: En el vídeo explicativo se muestra la aplicación de los conceptos teóricos para realizar
la evaluación de rigidez y en la presentación dinámica se explica de una forma más detallada y
amplia como realizar esta evaluación.
Comentario: “La velocidad de las imágenes o del vídeo del manejo de los programas. Me gustaría
que fuera un poco más lento”.
Solución: Se tuvo en cuenta este comentario y se trató de realizar los videos un poco más
despacio.
Comentario: “Considero que es más sencillo si las cosas se explican en vídeo, de una manera más
precisa. Por presentaciones la idea es buena pero no tan llamativa como un vídeo”.
Respuesta: En el diseño de la ayuda didáctica se pensó que se tuviera ambas opciones tanto video
como presentación dinámica ya que si los conceptos se realizaban por medio de video esto
tendería a ser aburrido y poco didáctico.
70
Comentario: “Me parece un video muy corto el cual se pudo haber adjuntado al tema de Análisis
Estructural”.
Respuesta: El comentario es válido pero esto se realizó de manera independiente debido a que la
evaluación de rigidez es una etapa totalmente aparte del análisis estructural, además no se
pretendía cargar la presentación dinámica de análisis estructural ya que esta tendería a ser
extensa y aburrida.
Comentario: “No veo inconvenientes con el video, aunque me gustaría saber más de cómo se
utiliza el software”.
Respuesta: La manera como se presenta la información tiene como objetivo que sea didáctica y
que el usuario conozca las ventajas de los software BIM, es por eso que no se muestra un paso a
paso de cómo se realiza cada actividad ya que funcionaría como un manual del uso de los software
y ese no es el objetivo del trabajo de grado. Sin embargo el usuario podría ver los videos
explicativos y las presentaciones dinámicas con detalle, para conocer más sobre el uso del
software.
7.6.4. Evaluación conceptos teóricos
Las siguientes preguntas se realizaron a los usuarios con el fin de validar el capítulo de Evaluación
de Rigidez.
1. Cuantas combinaciones se encuentran establecidas en la norma sismo resistente para el
cálculo de la deriva.
1
2
4
8
2. La evaluación de rigidez se realiza para controlar:
Deformación inelástica de elementos estructurales y no estructurales
Estabilidad global de la estructura
Daño a elementos estructurales y no estructurales
Todas son correctas
3. Para estructuras en concreto reforzado la deriva no debe ser mayor al 1 % de la altura del
piso
Verdadero
Falso
71
4. La deriva de un piso es el desplazamiento horizontal relativo entre dos puntos colocados
sobre la misma línea vertical de dos pisos consecutivos, dividido la altura del edificio.
Verdadero
Falso
5. Si la deriva excede el 1% de la altura del piso es necesario rigidizar la estructura,
disminuyendo las secciones de los elementos estructurales.
Verdadero
Falso
Figura 57 Resultados de la evaluación del capítulo de Evaluación de Rigidez.
La Figura 57 muestra el porcentaje de aciertos de los 11 estudiantes evaluados en el capítulo de
Evaluación de Rigidez, se puede observar que en general los resultados que obtuvieron los
estudiantes al realizar la evaluación fueron buenos ya que el porcentaje promedio de aciertos fue
del 81% demostrando así que los estudiantes si han adquirido conocimiento a través del uso del
aplicativo WEB didáctico.
En la pregunta 4 de la evaluación de este capítulo se evidencio una dificultad por parte de los
estudiantes, ya que la pregunta definía el concepto de deriva como el desplazamiento horizontal
relativo entre dos puntos colocados sobre la misma línea vertical de dos pisos consecutivos, divido
la altura del edificio. Este enunciado es falso puesto que la división se realiza entre la altura del
piso el cual se está calculando y no entre la altura del edificio.
91%
73%
100%
45%
100%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2 3 4 5
% d
e ac
ierr
tos
No. de la pregunta
72
7.7. Capítulo: Diseño Estructural
En el capítulo de Diseño Estructural del aplicativo WEB se incluyó al igual que en los demás
capítulos, un video explicativo y una presentación dinámica en las cuales se abarca el tema y los
conceptos básicos que se deben tener para realizar el diseño de los elementos estructurales como:
columnas, vigas, entrepiso y cimentación.
Para el desarrollo de este capítulo, ya se tuvo en cuenta los comentarios y sugerencias que
realizaron los estudiantes en la validación de los anteriores 3 capítulos.
Figura 58 Capítulo de Diseño Estructural del aplicativo WEB didáctico en www.bimciviljaveriana.com
7.7.1. Vídeo: Diseño Estructural en software con herramientas BIM
En este capítulo, el video muestra cómo se realiza el diseño de los diferentes elementos
estructurales tales como: una columna (Figura 59), una viga (Figura 60) y una zapata (Figura 61),
definiendo las combinaciones de carga, las opciones de cálculo y las opciones de armado para
cada elemento teniendo como base la norma americana ACI 318-08 que se encuentra en el
software Robot Structural y adaptando algunos parámetros de la norma sismo resistente
colombiana (NSR-10), se mostró igualmente la generación de los planos de despiece según el
diseño que defina el ingeniero estructural para cada uno de los elementos estructurales ya
mencionados.
73
Figura 59 Acero de refuerzo calculado en Robot Structural para una columna del modelo.
Figura 60 Acero de refuerzo calculado en Robot Structural para una viga del modelo.
Figura 61 Acero de refuerzo calculado en Robot Structural para un elemento de la cimentación superficial del modelo.
74
Dentro del video explicativo de este capítulo se menciona el papel que tiene el ingeniero
estructural que realiza los diseños usando los software que se mencionan, siendo estos tan solo un
herramienta de apoyo que debe ser controlada, verificada y corroborada por el ingeniero a cargo
del diseño.
Tras haber realizado el correspondiente diseño de los elementos de concreto reforzado en el
software Robot, se procede a mostrar cómo se realiza la integración del diseño estructural con el
modelo elaborado previamente en Revit (el cual fue base para realizar el diseño) para contar con
la información en un único modelo lo cual servirá para el realizar la programación de obra y el
cálculo de cantidades y presupuesto del proyecto que se muestra en el capítulo 7.8 del trabajo de
grado.
En el DVD número 5, identificado como “Capítulo: Diseño Estructural” incluido en este trabajo de
grado, se encuentra el video que anteriormente se describió, en el cual se explica con más detalle
los conceptos básicos para realizar el diseño estructural de los elementos, como: columnas, vigas y
cimentación superficial en el programa Robot Structural según la norma sismo resistente (NSR-10)
y la elaboración de los planos de despiece. También se puede visualizar en el sitio WEB
www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/diseno-estructural.
7.7.2. Presentación: Contenido teórico sobre el Diseño Estructural y su aplicación en el
software.
En la presentación dinámica de este capítulo se pueden observar los conceptos impartidos en la
clase de diseño en concreto necesarios para realizar el diseño del refuerzo a flexión y a cortante de
los elementos estructurales tales como: columnas, vigas, entrepiso y cimentación superficial.
75
Figura 62 Los aspectos básicos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Diseño Estructural.
- Columnas
Las columnas son elementos estructurales generalmente sometidos a cargas axiales de
compresión o tensión, capaz de asumir fuerzas internas como: cortante, flexión y torsión.
- Vigas
Las vigas son elementos que conforman el esqueleto estructural del edificio, se encuentran
sometidas a cargas de compresión o tensión, y es un elemento que debe ser capaz de asumir
fuerzas internas como flexión, cortantes, torsión entre otros.
- Entrepiso
Los entrepisos son elementos rígidos que separa un piso de otro y poseen diferentes
propiedades como resistencia, ser impermeables, peso optimo, resistencia al fuego entre
otros. Su principal función es resistir cargas gravitacionales y transmitirlas al esqueleto del
edificio.
- Cimentación Superficial
Son los elementos estructurales que tienen como principal función transmitir los esfuerzos de
la estructura al suelo y distribuir estos esfuerzos de manera tal que no supera la capacidad
portante del suelo sobre el cual se ubica la estructura.
Dentro de la presentación se muestra las opciones que presenta el software Robot Structural para
realizar el diseño de los elementos de concreto reforzado y se expone de igual modo el
correspondiente despiece.
76
Figura 63 Explicación en Prezi del cálculo del acero de refuerzo en Robot Structural para una columna del modelo.
En el DVD número 5, identificado como “Capítulo: Diseño Estructural” incluido en este trabajo de
grado, se encuentra el archivo de la presentación que muestra en detalle los conceptos básicos
para la elaboración del diseño estructural de los elementos estructurales como: columnas, vigas,
entrepiso y cimentación superficial en el modelo BIM, según la norma NSR-10. También se puede
visualizar en el sitio WEB www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/diseno-estructural.
7.7.3. Validación del capítulo
En la Figura 64, se muestra las respuestas de la pregunta 1, 2 y 3 de los estudiantes que
respondieron la encuesta del capítulo de Diseño Estructural.
77
Figura 64 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Diseño Estructural.
En la Figura 64 con respecto a la pregunta 1 se puede observar que de los 19 estudiante
encuestados, 12 de ellos consideran que la manera como se presenta la información de este
capítulo fue buena y 7 de ellos la consideraron excelente. En la pregunta 2, 11 estudiantes
respondieron que estuvo buena la manera como se explicó el contenido del capítulo, 7
estudiantes lo consideraron excelente y tan solo un estudiante lo considero aceptable. Para la
pregunta 3, 10 estudiantes contestaron que el nivel de claridad fue bueno, 7 de ellos respondieron
que estuvo excelente, y 2 estudiantes respondieron que fue aceptable.
En la Figura 65 y la Figura 66, se muestra la respuesta de los estudiantes en cuanto a la duración
de la presentación dinámica y el vídeo explicativo respectivamente del capítulo de Diseño
Estructural.
12
11
10
0
2
4
6
8
10
12
14
Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3
No
. de
per
son
as
1 2 3 4 5
Pregunta 1: En general, ¿Cuál fue
su grado de satisfacción en la
manera como se presenta la
información?
Pregunta 2: ¿Cuál fue su grado de
satisfacción en la manera como se
explica el contenido referente al
diseño estructural de elementos
de concreto reforzado?
Pregunta 3: ¿Qué nivel de claridad
tuvo la explicación del diseño
estructural y su aplicación en los
software con herramientas BIM?
78
Figura 65 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Diseño Estructural.
Figura 66 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Diseño Estructural.
Según los resultados obtenidos de la encuesta del capítulo de Diseño Estructural en cuanto a la
duración tanto de la presentación dinámica como del vídeo explicativo, el 95% de los estudiantes
respondieron que la duración fue precisa en ambos casos. El 5% restante de los estudiantes
respondieron que la duración del video explicativo fue corta (Figura 66), mientras que este mismo
porcentaje respondió que la duración de la presentación dinámica fue extensa (Figura 65).
Incoherencias encontradas por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios dentro del capítulo de Diseño Estructural hasta el día 3 de
Junio no se obtuvo ningún comentario de los 19 usuarios que respondieron, acerca de alguna
0%
95%
5%
Duración de la presentación dinámica
Corta Precisa Extensa
5%
95%
0%
Duración del video explicativo
Corta Precisa Extensa
79
incoherencia significativa encontrada en la información presentada dentro del capítulo. A
continuación se enuncian algunos comentarios positivos realizados por los usuarios.
Comentario: “Excelente herramienta y explicación.”
Comentario: “Me parece que está bien explicado y el hecho de que la presentación sea dinámica,
la hace mucho mejor.”
Modificaciones y cambios sugeridos por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios del capítulo de Diseño Estructural de los 19 usuarios que
respondieron, 5 de ellos realizaron comentarios sobre alguna modificación o cambio para los
videos explicativos y presentaciones dinámicas. A continuación se citan algunos de ellos y se
presenta su solución o respuesta.
Comentario: “La velocidad con la que hablan es muy rápida, demás todo muy bien”.
Solución: Se ajustó la velocidad de la voz y se editó el vídeo para que fuera un poco más lento y se
pudiera apreciar mucho mejor el uso de la herramienta.
Comentario: “Un poco más de información acerca de la integración del proyecto en el sistema
BIM”.
Respuesta: En el capítulo de Programación de Obra y Presupuesto se mostró como se puede
integrar el modelo realizado en el software Revit con el software Navisworks Manage para realizar
otras actividades necesarias en un proyecto de construcción como la programación de obra y el
cálculo de cantidades y presupuesto.
Comentario: “De pronto sería bueno explicar cómo manejar la herramienta algo breve”.
Respuesta: La manera como se presenta la información tiene como objetivo que sea didáctica y
que el usuario conozca las ventajas de los software BIM, es por eso que no se muestra un paso a
paso de cómo se realiza cada actividad ya que funcionaría como un manual del uso de los software
y ese no es el objetivo del trabajo de grado. Sin embargo el usuario podría ver los videos
explicativos y las presentaciones dinámicas con detalle, para conocer más sobre el uso del
software.
Comentario: “La verdad, todos los vídeos de estos temas me han gustado mucho, sería muy útil
aprenderlos a utilizar pero se necesitan más vídeos para ver a mayor profundidad las ventajas de
estos software”.
Respuesta: Es gratificante ver que este aplicativo WEB didáctico despertó interés en los
estudiantes en cuanto a la metodología BIM y el uso de sus herramientas, sin embargo para este
trabajo de grado se contempló mostrar el uso de estas herramientas para un proyecto en
específico que solo abarque los temas básicos de las asignaturas de diseño en concreto y
programación de obra y presupuesto.
80
7.7.4. Evaluación conceptos teóricos
Las siguientes preguntas se realizaron a los usuarios con el fin de validar el capítulo de Diseño
Estructural.
1. Las columnas son elementos estructurales que son sometidos únicamente a cargas axiales y de
compresión, capaces de asumir fuerzas internas como: cortante, flexión y torsión.
Falso
Verdadero
2. Los puntos que componen el diagrama de interacción son basados en:
Cuantía mínima
Cuantía balanceada
Análisis de compactibilidad de deformaciones
Zona de amenaza sísmica
3. La ubicación del refuerzo transversal en las columnas depende de la zona de amenaza sísmica
donde se encuentre el proyecto, y de los resultados de la evaluación de resistencia, ductilidad y
detallado que realice el ingeniero estructural.
Falso
Verdadero
4. El diseño del refuerzo de las vigas sismo resistentes depende de:
El diseño a cortante
El diseño a flexión
La zona de la amenaza sísmica
Todas las anteriores
5. El refuerzo transversal de las vigas asume la totalidad de las fuerzas cortantes a las que es
sometida.
Falso
Verdadero
6. En el diseño de vigas se debe garantizar secciones sub-reforzadas para que falle primero:
El concreto
El acero
El concreto y el acero simultáneamente
7. El entrepiso por no ser un elemento sismo resistente, no es necesario realizar su diseño estructural.
Falso
Verdadero
8. La principal función del entrepiso es:
Soportar fuerzas horizontales de sismo y darle mayor rigidez a la estructura.
Resistir cargas gravitacionales y transmitirlas al esqueleto del edificio.
Ser elementos impermeables y resistentes al fuego.
9. La cimentación tiene como principal función transmitir los esfuerzos de la estructura al suelo y
distribuir estos esfuerzos de tal manera que no supere la capacidad portante del suelo.
Falso
Verdadero
81
10. Para el diseño a flexión de las zapatas, el refuerzo longitudinal debe contar con una cuantía mayor a:
0.0020
0.0033
0.0100
0.0160
Figura 67 Resultados de la evaluación del capítulo de Diseño Estructural.
En la Figura 67 se muestra el porcentaje de aciertos de los 19 estudiantes evaluados en el capítulo
de Diseño Estructural, se puede observar que en general los resultados que obtuvieron los
estudiantes al realizar la evaluación fueron buenos ya que el porcentaje promedio de aciertos fue
del 87%, demostrando así que los estudiantes si han adquirido conocimiento a través del uso del
aplicativo WEB didáctico.
En la pregunta 2 de la evaluación de este capítulo, se evidencio una dificultad por parte de los
estudiantes, ya que muchos respondieron esta pregunta teniendo en cuenta los puntos que
conformaban el diagrama de interacción más no la base misma de estos puntos que es el análisis
de compactibilidad de deformaciones.
7.8. Capítulo: Programación de Obra y Presupuesto
Al igual que en los anteriores capítulos, en el capítulo de Programación de Obra y Presupuesto se
elaboró un video explicativo y una presentación dinámica que exponen los conceptos teóricos de
la administración de proyectos, la programación de obra, el cálculo de cantidades y el cálculo del
presupuesto del proyecto, además de mostrar igualmente la aplicación de estos conceptos en el
software Navisworks Manage y su integración con los anteriores etapas del desarrollo del
proyecto.
84%
53%
95%89% 89%
95% 95%100%
89%84%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
% d
e ac
iert
os
No. de la pregunta
82
Para el desarrollo de este capítulo, ya se tuvo en cuenta los comentarios y sugerencias que
realizaron los estudiantes en la validación de los anteriores capítulos.
Figura 68 Capítulo de Programación de Obra y Presupuesto del aplicativo WEB didáctico en
www.bimciviljaveriana.com
7.8.1. Vídeo: Programación de Obra y Presupuesto en software con herramientas BIM
Dentro del video explicativo de este capítulo se tienen en cuenta la programación de obra, el
cálculo de cantidades y el cálculo del presupuesto del proyecto aplicado en el software
Navisworks.
Se muestra en el video que fue posible realizar la programación de obra a través de una
representación esquemática grafica por medio de barras (Diagrama de Gantt), seleccionando los
elementos del modelo y asignándoles su correspondiente actividad.
83
Figura 69 Programación de obra de los elementos del proyecto en el software Navisworks Manage 2015.
Para el cálculo de las cantidades de obra, en el video se muestra como se calculó en Navisworks
Manage las cantidades del concreto gracias a la nueva aplicación que se incorporó en el software
para la versión 2015. Sin embargo para el mostrar el cálculo de las cantidades de obra del acero de
refuerzo fue necesario usar el programa Revit 2015 puesto que la aplicación del software
Navisworks no permitió realizar el cálculo de estas cantidades, lo cual no fue ningún problema
puesto que el modelo paramétrico permite la interoperabilidad entre estos software lo que
ejemplifica la metodología BIM.
Figura 70 Cantidades de obra de concreto en el softwares Navisworks Manage.
También se muestra en el video el presupuesto del proyecto que se elaboró en Navisworks
Manage gracias a que el software permite asignar el costo por cada una de las actividades
constructivas del proyecto.
Para mostrar el presupuesto del proyecto en el video, se tomó como referencia las cantidades de
obra que calculaba el software y se multiplicaron por su correspondiente análisis de precio
84
unitario (APU) los cuales fueron obtenidos en la base de datos de Construdata. En el capítulo 7.1
de este trabajo de grado se muestran con mayor énfasis los APUs que se usaron para el desarrollo
del modelo para cada una de las actividades.
Figura 71 APUs utilizados para el cálculo del presupuesto en el video explicativo.
Figura 72 Presupuesto del proyecto variando en el tiempo según la realización de las actividades constructivas en
Navisworks Manage.
En el video se muestra el costo del proyecto a través del tiempo, siendo este un modelo
paramétrico 5D que incorpora el modelo tridimensional, el tiempo y el costo del proyecto (Figura
72).
85
En el DVD número 6, identificado como “Capítulo: Programación de Obra y Presupuesto” incluido
en este trabajo de grado, se encuentra el video que anteriormente se describió, en el cual se
explica con más detalle el concepto y la aplicación de la programación de obra, el cálculo de
cantidades y el cálculo del presupuesto del proyecto usando Navisworks Manage y Revit. También
se puede visualizar en el sitio WEB www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-
bim/programacion-de-obra-y-presupuesto.
7.8.2. Presentación: Contenido teórico sobre la Programación de Obra y Presupuesto y
su aplicación en el software.
En la presentación dinámica de este capítulo se exponen los conceptos teóricos de:
- La administración de proyectos
Consiste en la concepción, planeación, ejecución, operación, y mantenimiento de un proyecto de
construcción, con el fin de cumplir metas y objetivos en un tiempo determinado con el supuesto
de que cada proyecto de construcción es UNICO, CUENTA CON RECURSOS LIMITADOS, Y ES
TEMPORAL (Millan, 2015).
- La programación de obra
Es el seguimiento y monitoreo de cada una de las actividades de un proyecto, y permite detectar
las diferencias que se observan entre lo planeado y lo ejecutado entre fechas y costos (Gómez, A.,
2014).
- El cálculo de cantidades
Se refiere al cálculo del número de productos o partes por las cuales le pagan al contratista en una
obra (Gómez, D., 2014).
- El cálculo del presupuesto del proyecto
Sirve de herramienta para el seguimiento de la ejecución y control de los costos del proyecto,
permite determinar de manera anticipada el costo del proyecto. También es la base para realizar
el seguimiento y control de costos y las proyecciones para la toma de decisiones oportunas
(Millan, 2015).
86
Figura 73 Los conceptos teóricos que contiene la presentación dinámica del capítulo de Programación de Obra y
Presupuesto.
En el DVD número 6, identificado como “Capítulo: Programación de Obra y Presupuesto” incluido
en este trabajo de grado, se encuentra el archivo de la presentación que muestra en detalle el
concepto de administración de proyectos y la aplicación de la programación de obra, el cálculo de
cantidades y el cálculo del presupuesto del proyecto usando Navisworks Manage. También se
puede visualizar en el sitio WEB www.bimciviljaveriana.com.co/proyecto-en-bim/programacion-
de-obra-y-presupuesto.
7.8.3. Validación del capítulo
En la Figura 74, se muestra las respuestas de la pregunta 1, 2 y 3 de los estudiantes que
respondieron la encuesta del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto.
87
Figura 74 Resultados pregunta 1 a 3 de la encuesta del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto.
En la Figura 74 con respecto a la pregunta 1 se puede observar que de los 21 estudiantes
encuestados, 11 de ellos consideran que la manera como se presenta la información fue buena y
el resto respondió que fue excelente. En la pregunta dos, 11 estudiantes respondieron que fue
buena la manera como se explicó el contenido del capítulo, los otros 10 estudiantes respondieron
que la información fue excelente. Para la tercera pregunta 12 de los estudiantes respondieron que
el nivel de claridad fue bueno, otros 8 estudiantes respondieron que estuvo excelente y tan solo
un estudiante respondió que la claridad de la información fue aceptable.
Según los resultados descritos anteriormente se puede decir que el capítulo de Programación de
Obra y Presupuesto se presentó y se explicó de una manera adecuada y el contenido dentro del
video y la explicación dinámica fue clara y satisfactoria.
En la Figura 75 y en la Figura 76, se muestra la respuesta de los estudiantes en cuanto a la
duración de la presentación dinámica y el vídeo explicativo respectivamente del capítulo de
Programación de Obra y Presupuesto.
11 11
12
0
2
4
6
8
10
12
14
Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3
No
. de
per
son
as
1 2 3 4 5
Pregunta 1: En general, ¿Cuál fue
su grado de satisfacción en la
manera como se presenta la
información?
Pregunta 2: ¿Cuál fue su grado de
satisfacción en la manera como se
explica el contenido referente a la
programación y el cálculo del
presupuesto de un proyecto de
construcción de un edificio?
Pregunta 3: ¿Qué nivel de claridad
tuvo la explicación de la
programación y el cálculo del
presupuesto y su aplicación en los
software con herramientas BIM?
88
Figura 75 Resultados pregunta 4 de la encuesta del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto.
Figura 76 Resultados pregunta 5 de la encuesta del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto.
Según los resultados obtenidos de la encuesta del capítulo de Programación de Obra y
Presupuesto en cuanto a la duración tanto de la presentación dinámica como del video explicativo
el 81% de los estudiantes respondieron que la duración fue precisa en ambos casos. Un 14% de los
estudiantes respondieron que la duración del video explicativo fue corta (Figura 76), mientras que
este mismo porcentaje respondió que la duración de la presentación dinámica fue extensa (Figura
75). De la mima manera el 5% de los estudiantes respondió que la duración del video explicativo
fue extensa (Figura 76), mientras que este mismo porcentaje respondió que la duración de la
presentación dinámica fue corta (Figura 75).
5%
81%
14%
Duración de la presentación dinámica
Corta Precisa Extensa
14%
81%
5%
Duración del video explicativo
Corta Precisa Extensa
89
Incoherencias encontradas por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios dentro del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto
hasta el día 29 de mayo se obtuvo tan solo un comentario de los 21 usuarios que respondieron
que fuera significativo acerca de la información presentada dentro del capítulo.
Comentario: “En costos directos, especificar que alguna maquinaria se cobra como indirecto.
Ejemplo: La torre grúa.”
Respuesta: Este comentario fue tenido en cuenta y se modificó la presentación dinámica haciendo
un mayor énfasis describiendo cada uno de los componentes que conforman el costo de un
proyecto.
Modificaciones y cambios sugeridos por los usuarios
En la encuesta realizada a los usuarios del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto de los
21 usuarios que respondieron, 6 de ellos realizaron comentarios sobre alguna modificación o
cambio para los videos explicativos y presentaciones dinámicas. A continuación se citan algunos de
ellos y se presenta su solución o respuesta.
Comentario: “Que fuera un poco más detallado con respecto a las herramientas que se utilizan en
el video”.
Respuesta: La manera como se presenta la información tiene como objetivo que sea didáctica y
que el usuario conozca las ventajas de los software BIM, es por eso que no se muestra un paso a
paso de cómo se realiza cada actividad ya que funcionaría como un manual del uso de los software
y ese no es el objetivo del trabajo de grado. Sin embargo el usuario podría ver los videos
explicativos y las presentaciones dinámicas con detalle, para conocer más sobre el uso del
software.
Comentario: “La tonalidad de la voz”.
Respuesta: Debido al tiempo, recursos y falta de experiencia en el tema de la narración del video,
es difícil cambiar la voz pero se hizo lo posible por mejorar.
Comentario: “Una que otra diapositiva que tiene letra muy pequeña”.
Solución: Se revisó la presentación dinámica y se modificaron algunos textos aumentándoles el
tamaño de la letra.
Comentario: “En la presentación dinámica, en la parte de productividad sobran dos flechas”.
Solución: Se revisó la presentación dinámica y se agregó la información correspondiente a lo
presentado en esa sección.
Comentario: “Un poco más corta la presentación dinámica”.
Respuesta: La presentación dinámica resume los conceptos teóricos referentes a la clase de
programación de obra y presupuesto por lo que no sería posible acortar aún más la presentación.
90
7.8.4. Evaluación conceptos teóricos
Las siguientes preguntas se realizaron a los usuarios con el fin de validar el capítulo de
Programación de Obra y Presupuesto.
1. ¿Cuál es el principal objetivo de la administración de proyectos?
Consiste en la concepción, planeación y ejecución
Consiste en la planeación, coordinación, ejecución y mantenimiento
Todas son correctas
2. ¿Cuáles son tres principales características de un proyecto de construcción?
Único, recursos ilimitados, temporal
Único, recursos limitados, temporal
Temporal, recursos limitados, riesgoso
3. ¿Cuáles son los objetivos de una adecuada programación de obra?
Estructurar y controlar cada una de las actividades del proyecto
Garantizar la entrega oportuna del proyecto
Conocer si el proyecto es rentable y su utilidad
Todas son correctas
a y b son correctas
4. El método de la ruta crítica o CPM es un modelo
Modelo determinístico
Modelo Probabilístico
Modelo de representación esquemática
Todas son correctas
5. Cuantificar o cubicar se refiere a
calcular el número de productos o partes por los cuales le pagan a un contratista en
una obra de construcción
Conocer la cantidad de insumos necesarios para la realización de un proyecto de
construcción
Ninguna es correcta
6. A qué se refiere la jerarquización de un proyecto más conocida como la WBS
Descomponer un proyecto de construcción en varios niveles
Organizar y definir el alcance total del proyecto
Todas son correctas
7. El presupuesto sirve de herramienta para el seguimiento de la ejecución y control de
costos de un proyecto.
Falso
Verdadero
91
8. Los principales objetivos del presupuesto son determinar de manera anticipada los costos
de un proyecto, seguimiento, control de costos y proyecciones para toma de decisiones
oportunas.
Falso
Verdadero
9. Los costos indirectos son los concernientes a mano de obra, materiales y equipos.
Falso
Verdadero
10. Dentro de los costos de un proyecto se debe tener en cuenta el costo del terreno, los
costos directos, costos indirectos, imprevistos y utilidad
Falso
Verdadero
Figura 77 Resultados de la evaluación del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto.
La Figura 77 muestra el porcentaje de aciertos de los 19 estudiantes evaluados en el capítulo de
Programación de Obra y Presupuesto, se puede observar que en general los resultados que
obtuvieron los estudiantes al realizar la evaluación fueron buenos ya que el porcentaje promedio
de aciertos fue del 77% demostrando así que los estudiantes si han adquirido conocimiento a
través del uso del aplicativo WEB didáctico.
En la pregunta número 6 de la evaluación de este capítulo se evidencio una dificultad por parte de
los estudiantes puesto que menos del 50% la respondieron bien, Esto pudo haberse debido a que
los estudiantes pensaron que era únicamente Descomponer un proyecto de construcción en varios
niveles u Organizar y definir el alcance total del proyecto siendo la respuesta correcta ambas
opciones.
74%
63%
84%
74% 74%
47%
84%
95%
84%
95%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
% d
e ac
iert
os
No. de la pregunta
92
7.9. Validación de profesionales e ingenieros consultores
Como otra actividad para validar el contenido y el desarrollo del aplicativo WEB didáctico para el
trabajo de grado, se realizó una encuesta a profesionales e ingenieros consultores con el fin de
conocer su opinión. Esta encuesta se les realizo a 9 profesionales que ejercen labores en
diferentes áreas como se muestra en la Figura 78.
Figura 78 Perfil profesional de los encuestados
A continuación se enuncian las preguntas realizadas en esta sección como también sus
correspondientes resultados.
Pregunta 1: ¿Alguna vez ha trabajado utilizando herramientas BIM?
Figura 79 Respuesta pregunta 1 de la encuesta a profesionales
9%
18%
27%
27%
18%
Perfil Profesional
Arquitecto Constructor Docente Estudiante Posgrado Consultor
22%
56%
11%
11%
Nunca
Menos de un año
Entre uno y tres años
Mas de tres años
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
93
Pregunta 2: ¿Cree importante la implementación de la metodología BIM para el sector de la
construcción?
Figura 80 Respuesta pregunta 2 de la encuesta a profesionales
Pregunta 3: ¿Cree necesario que se incorporen en los planes de estudio universitarios de
arquitectura e ingeniería asignaturas electivas u obligatorias que implementen herramientas BIM?
Figura 81 Respuesta pregunta 3 de la encuesta a profesionales
Pregunta 4: ¿Cree usted que el aplicativo WEB didáctico le permitirá a los estudiantes
implementar las herramientas BIM en temas de diseño en concreto y programación de obra?
Figura 82 Respuesta pregunta 6 de la encuesta a profesionales
0%
0%
11%
89%
Nada Importante
Poco Importante
Importante
Muy Importante
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
89%
11%
0%
0%
Si, en asignaturas obligatorias
Si, en asignaturas electivas
No
Indiferente
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
0%
11%
56%
33%
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
Muy Poco
Poco
Algo
Mucho
94
Es posible evidenciar en los resultados obtenidos de las preguntas 1 a 4 de esta encuesta que el
56% de los profesionales ha trabajo usando herramientas BIM menos de un año (Figura 79) lo que
evidencia el corto tiempo que los profesionales han usado la metodología BIM, pero a pesar que
lleven poco tiempo implementando el BIM en su trabajo lo consideran muy importante para
aplicarlo en el sector de la construcción (Figura 80). En cuanto al pensamiento de los profesionales
encuestados en relación a incorporar asignaturas que implementen herramientas BIM en la
universidad, un 89% (Figura 81) sugirió que estas herramientas se implementen como asignaturas
obligatorias dentro del plan de estudio y asimismo consideraron que el aplicativo WEB didáctico
desarrollado dentro de este trabajo de grado le permitiría de alguna manera a los estudiantes
implementar las herramientas en temas de diseño en concreto y programación de obra (Figura
82).
Figura 83 Respuesta pregunta 4 y 5 de la encuesta profesionales
En la Figura 83 con respecto a la pregunta 5 se puede observar que de los 9 profesionales
encuestados, el 78% de ellos consideran que la manera como se presenta la información fue
buena y 22% de ellos consideran que fue excelente. Mientras que en la pregunta 6, el 56% de los
profesionales respondieron que es una buena herramienta y el 33% de ellos la consideraron una
herramienta excelente que promueve el aprendizaje de los estudiantes en los temas mostrados en
el aplicativo WEB didáctico.
78%
56%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
Pregunta 5 Pregunta 6
No
. de
per
son
as
1 2 3 4 5
Pregunta 5: En general, ¿Cuál fue
su grado de satisfacción en la
manera como se presenta la
información del aplicativo WEB
didáctico?
Pregunta 6: ¿Cree usted que el
aplicativo WEB didáctico es una
herramienta que promueva el
conocimiento de los estudiantes
en temas de diseño en concreto y
programación de obra y
presupuesto?
95
Pregunta 7: La duración de las presentaciones dinámicas fue:
Figura 84 Respuesta pregunta 7 de la encuesta a profesionales
Pregunta 8: La duración de los vídeos explicativos fue:
Figura 85 Respuesta pregunta 8 de la encuesta a profesionales
La Figura 84 y la Figura 85 muestran la respuesta de los profesionales en cuanto a la duración de
las presentaciones dinámicas y los vídeos explicativos del aplicativo WEB didáctico. Es posible
observar que más del 50% de los profesionales encuestados consideraron que tanto las
presentaciones dinámicas como los vídeos explicativos contaron con una duración precisa.
22%
67%
11%
Duración de la presentación dinámica
Corta Precisa Extensa
11%
89%
0%
Duración del video explicativo
Corta Precisa Extensa
96
Incoherencias encontradas por los usuarios
En la encuesta realizada a los profesionales no se obtuvo ningún comentario acerca de alguna
incoherencia significativa encontrada en la información presentada dentro del aplicativo WEB
didáctico.
Modificaciones y cambios sugeridos por los usuarios
En la encuesta realizada a los profesionales, algunos de ellos realizaron comentarios sobre alguna
modificación o cambio para el aplicativo WEB didáctico. A continuación se citan algunos de ellos.
Comentario: “Aun cuando no es el alcance, sería interesante que se incluyan temas de modelado
de arquitectura también”. – Santiago Fonseca – Arquitecto.
Respuesta: El comentario podría ser tenido en cuenta para futuros trabajos de grado, puesto que
como ya lo menciona, la modelación arquitectónica no se contempla dentro el trabajo de grado.
Comentario: “Pienso que el primer video podría mostrar mejor que es un modelo BIM,
aprovechando que se trata de un video y no una presentación”. – Juan Diego García López –
Constructor y estudiante de maestría Ing. Civil.
Respuesta: Dentro del primer vídeo se incluyó un ejemplo de un estudio de caso realizado en
Colombia que contaba con renders del modelo e imágenes alusivas los diferentes modelos que se
pueden realizar con el BIM.
Comentario: “Mejoraría con el tiempo el diseño gráfico de la página. Tener más información en la
página de inicio. Tener links a otras páginas que sean importantes para este tema. Ejemplos de
aplicaciones hechas en Colombia. Explicar ventajas y desventajas de utilizar Revit y no otros
software”. – Holmes Páez – Profesor docente.
Respuesta: El diseño de la página se realizó con los conocimientos y la ayuda de una persona
capacitada en el manejo de la aplicación Joomla y esta cuenta con bastantes limitaciones puesto
que esta es una aplicación para la creación de sitios WEB básicos. En el primer vídeo del aplicativo
se incluyó un ejemplo de un estudio de caso realizado en Colombia que contaba con renders del
modelo e imágenes alusivas los diferentes modelos que se pueden realizar con el BIM. Finalmente
en cuanto al software, solo se exploró el uso de la Building Design Suite puesto que en la materia
de programación de obra y presupuesto se tuvo un acercamiento al uso de estos programas.
Comentario: “De pronto incluir como se presentan los resultados “en imágenes”, de la interacción
con otras especialidades de la ingeniería: Instalaciones eléctricas, de aire acondicionado, etc.”. –
Luis Felipe Zuluaga – Constructor.
Respuesta: En relación a este comentario en el primer vídeo se incluyeron imágenes y una
visualización de un modelo de proyectos que se encuentran en proceso que cuenta con
instalaciones eléctricas y de ventilación.
97
8. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Durante el transcurso del desarrollo de la validación de los capítulos del aplicativo WEB didáctico
del trabajo de grado, se evidencio que el número de los estudiantes que diligenciaban la encuesta
no era el mismo número de estudiantes que realizaban la correspondiente evaluación, debido a
que existió una pequeña confusión en el suministro de la información. Esto se evidencio en gran
proporción en la primera validación realizada el 5 de mayo del 2015 a los primero tres capítulos
del aplicativo, por esta razón se trató de mejorar este aspecto en la segunda validación para los 2
capítulos restantes, la cual fue realizada el día 29 de Mayo del 2015, al enviar una imagen alusiva
explicando el proceso para que los estudiantes realizaran tanto la encuesta del capítulo como la
evaluación respectiva y así poder conocer las sugerencias y opiniones obtenidas de la encuesta
como también conocer que tanto aprende el estudiante a través de la evaluación.
Tras haber tenido en cuenta todas las respuestas de las encuestas realizadas por los estudiantes
para la validación de la herramienta (en total 117), se realizó un análisis general sobre el contenido
del aplicativo WEB didáctico.
Figura 86 Resultados generales de la pregunta 1 a 3 de las encuestas para la validación.
En la Figura 86 se muestran los resultados generales de las validaciones hechas en todos los
capítulos del aplicativo WEB didáctico referentes a las preguntas 1 a 3. Se puede observar que en
relación a la pregunta 1, el 95% de las encuestas calificaron el aplicativo WEB didáctico entre
bueno y excelente (48% y 47% respectivamente) en cuanto a la presentación de la información.
Para la pregunta 2, se obtuvo que el 92% de las encuestas calificaron el aplicativo como bueno y
excelente (50% y 42% respectivamente) en la manera como se explicaron los temas de los
capítulos. Asimismo, en la pregunta 3 se obtuvo que el 88% de las encuestas calificaron el nivel de
48%50%
44%47%
42%44%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Pregunta 1 Pregunta 2 Pregunta 3
No
. de
per
son
as
1 2 3 4 5
Pregunta 1: En general, ¿Cuál fue
su grado de satisfacción en la
manera como se presenta la
información?
Pregunta 2: ¿Cuál fue su grado de
satisfacción en la manera como se
explica el contenido del tema?
Pregunta 3: ¿Qué nivel de claridad
tuvo la explicación del tema?
98
claridad que tuvo la explicación de los temas y su resultado fue bueno y excelente (44% cada
calificación).
En base a los resultados generales obtenidos de estas 3 preguntas acerca del aplicativo WEB se
evidencia que el desarrollo e implementación del aplicativo WEB didáctico obtuvo resultados
satisfactorios en cuanto a la manera como se diseñó, se explicó y se presentó la información de
cada capítulo.
En la Figura 87 y en la Figura 88, se muestra la respuesta general de todos los estudiantes que
validaron el aplicativo WEB didáctico en cuanto a la duración de la presentación dinámica y el
vídeo explicativo respectivamente de todos los capítulos del aplicativo. Según los resultados
generales de las encuestas se evidencia que el 81% de las respuestas consideraron a las
presentaciones dinámicas del aplicativo como precisas (Figura 87) y en relación a los vídeos
explicativos se evidencia que el 74% de las respuestas consideraron su duración como precisa
(Figura 88).
Figura 87 Resultados generales de la pregunta 4 de las encuestas para la validación.
11%
81%
8%
Duración de la presentación dinámica
Corta Precisa Extensa
99
Figura 88 Resultados generales de la pregunta 5 de las encuestas para la validación.
Según los resultados mostrados anteriormente, se puede considerar que la duración tanto de las
presentaciones dinámicas como de los videos explicativos fue precisa en los capítulos del
aplicativo WEB abarcando estos las temáticas y conceptos en un tiempo prudente.
Con base en los resultados anteriores y aquellos mostrados en el capítulo 7.9 de este trabajo de
grado, se puede realizar una comparación entre las respuestas de las encuestas de los estudiantes
y las respuestas de los profesionales.
Una de ellas es el grado de satisfacción en la manera como se presenta la información en el
aplicativo WEB didáctico. En relación a esta pregunta, un 78% de los profesionales (Figura 83)
respondieron que la información se presentó de una buena manera al igual que el 48% de las
encuestas de los estudiantes (Figura 86) y un 22% delos profesionales al igual que un 47% de las
encuestas de los estudiantes consideran que el aplicativo se presentó de una manera excelente.
Por esta razón se puede considerar que el aplicativo WEB didáctico tuvo resultados satisfactorios
tanto para los estudiantes para los cuales fue diseñado como para los profesionales que dieron su
opinión.
Otra comparación que se puede realizar a partir de las encuestas, es la opinión en cuanto a la
duración de las ayudas didácticas, en que tanto profesionales como estudiantes estuvieron de
acuerdo en que la duración de las presentaciones dinámicas y los vídeos explicativos fueron
considerados precisos en el tiempo de presentación.
Además, es posible realizar una comparación entre la calificación cualitativa que tuvo los capítulos
del aplicativo por parte de los estudiantes, con los resultados cuantitativos de las evaluaciones que
se les aplico a los mismos estudiantes. Al ser los capítulos del aplicativo calificados como buenos y
excelentes, el resultado de las evaluaciones de cada uno de los capítulos se mantuvo con un
porcentaje de aciertos entre el 77% y el 87% en relación a las preguntas teóricas del aplicativo, por
lo que es posible pensar que el alto porcentaje de aciertos en las evaluaciones, depende de la
forma en como se explica y se presenta la información en cada capítulo.
23%
74%
3%
Duración del vídeo explicativo
Corta Precisa Extensa
100
9. VISITA A EMPRESAS
Dentro del marco del trabajo de grado se contempló contar con la opinión de los profesionales e
ingenieros consultores para validar el aplicativo WEB didáctico. Para lograr contar con la opinión
de los ingenieros consultores y algunos arquitectos, se realizó una visita a las oficinas de las
empresas Construcciones Planificadas S.A. y Aycardi Estructural S.A.S. para conocer su punto de
vista y su opinión respecto a lo que es BIM y como se trabaja hoy en día esto en Colombia.
9.1. Construcciones Planificadas S.A
El día 5 de mayo del 2015 se tuvo una reunión con el director de arquitectura, gerente de diseño y
arquitecto de diseño Mauricio Patiño, Edgar Solano y Santiago Fonseca respectivamente de la
empresa Construcciones Planificadas S.A. donde se realizó una breve descripción de los objetivos y
alcances del trabajo de grado, como también se mostró brevemente el aplicativo WEB didáctico,
en el transcurso de la reunión se trataron diferentes puntos de vista acerca del trabajo de grado.
Como primera medida se mencionaron las ventajas de las herramientas BIM en los diferentes
proyectos que se han realizado o se encuentran en proceso en la empresa (T7 y T8, Hotel Grand
Hyatt) y se concluyó que una de las ventajas más importantes del BIM que ofrece a los proyectos
de arquitectura es la posibilidad de coordinar los planos de las diferentes disciplinas entre sí y con
su realización en obra, lo que les significo un ahorro significativo en el presupuesto del proyecto.
Otro aspecto de gran importancia que se comentó en el transcurso de la reunión es la importancia
que los estudiantes tengan conocimiento de estas herramientas BIM puesto que al ingresar al
mundo laboral (en especial a la empresa Construcciones Planificadas), la empresa espera que el
personal cuente con el conocimiento de las herramientas en cuanto al uso de los software.
Finalmente al culminar la reunión se les pidió la colaboración a los integrantes de la empresa,
diligenciar una encuesta acerca del aplicativo WEB didáctico con el fin de conocer las sugerencias y
opiniones por parte de profesionales.
9.2. Aycardi Estructural S.A.S.
Aycardi Estructural S.A.S. nace a mediados del año 2013 en la ciudad de Bogotá D.C, Colombia
fruto de la disociación de la empresa PCA (Proyectistas Civiles Asociados SAS), empresa dedicada a
la consultoría en Ingeniería Civil por más 30 años. Es una compañía que en la actualidad se encarga
de análisis y diseño estructural, estudios de vulnerabilidad sísmica, supervisión e interventoría
técnica y asesoría técnica (Aycardi Estructural, 2015).
101
La empresa Aycardi Estructural cuenta con diferentes proyectos de tipo vivienda, centros
comerciales, iglesias, clínicas, hoteles, oficinas, centros educativos entre otros. A continuación se
muestran algunos proyectos desarrollados por la empresa Aycardi Estructural que se encuentran
en etapa de diseño y/o construcción:
Figura 89 Especificaciones del proyecto Provenza Imperial y Hotel Grand (Aycardi Estructural, 2015).
El día 8 de mayo del 2015 se tuvo una reunión con Roberto Aycardi (Gerente de proyectos) en las
oficinas de Aycardi Estructural, donde se realizó una breve descripción de los objetivos y alcances
del trabajo de grado, como también se mostró brevemente el aplicativo WEB didáctico. En el
transcurso de la reunión se trataron diferentes puntos de vista acerca del trabajo de grado.
Básicamente el primer aspecto que se menciono es el proceso de gestión de un proyecto que se
realiza en la empresa. Como primera medida a la empresa se le hace entrega del modelo BIM del
proyecto, el cual se usa como base para realizar la modelación en programas especializados en
diseño estructural, luego de realizarse el análisis estructural y su posterior diseño se procede al
dibujo de los planos de despiece del proyecto, estos realizados por los dibujantes de la empresa.
Finalmente los planos de despiece se utilizan para nuevamente realizar o complementar el modelo
BIM que se entregó en la primera etapa. Esta gestión se realiza puesto que se tiene cierta
incertidumbre en cuento a realizar el diseño estructural usando herramientas BIM.
Se hizo énfasis en la reunión que el software Robot Structural es un software de diseño estructural
demasiado amplio en términos de la posibilidad de que el ingeniero realice un mal diseño al no
corroborar los resultados que se obtengan del software una vez se haya diseñado los elementos
estructurales, aquellos estudiantes o profesionales que cuenten con pocos años de experiencia no
podrían percibir algún incoherencia en el diseño, lo cual sería un alto riesgo para un proyecto.
Otro aspecto de gran importancia que fue mencionado en la reunión es que el software Robot
Structural es tan solo una herramienta de las muchas más que se encuentran en el mercado que
permiten realizar el diseño estructural de los elementos y que debe tener un acompañamiento del
ingeniero y de su criterio en todo el proceso de diseño.
102
10.PROBLEMAS Y SOLUCIONES
Durante el desarrollo del trabajo de grado, ocurrieron algunas eventualidades que limitaron de
cierto modo el desarrollo del mismo. Algunas de ellas se presentan a continuación con su
respectiva solución y se incluyó como un botón adicional en el aplicativo WEB didáctico. También
se puede visualizar en el sitio WEB www.bimciviljaveriana.com.co/limitaciones.
10.1. Modelación del entrepiso en Robot Structural
Debido a que las dimensiones de las viguetas que conformaban el entrepiso aligerado del proyecto
eran de 0.125 x 0.40 m, no fue posible calcular el refuerzo de esta sección puesto que el tipo de los
flejes que permite colocar el software Robot Structural son más grande que la sección que tiene la
vigueta (Figura 90).
Figura 90 Errores del software Robot Structural al calcular la vigueta del modelo.
Para intentar solucionar este problema, se le escribió un email a la empresa Autodesk solicitando
ayuda para superar esta dificultad y se les envió también el modelo del entrepiso. En la Figura 91
se muestra la respuesta que dio Autodesk.
103
Figura 91 Email de respuesta por parte de Autodesk al problema mencionado.
Se descargó el archivo adjunto que fue enviado por parte de la empresa. En el modelo que regreso
Autodesk, las dimensiones de las viguetas habían cambiado y las habían colocado de 0.35 x 0.60 m
para que el refuerzo transversal lograra quedar completamente dentro de la sección transversal
del elemento (Figura 92). Esta solución no podía ser tenida en cuenta ya que las viguetas no deben
poseer esas dimensiones. Las vigas principales del modelo del trabajo de grado tienen
dimensiones de 0.3 x 0.4 m por lo que resultaría ilógico que una vigueta tenga dimensiones
mayores a las vigas principales.
Figura 92 Vigueta enviada por la empresa Autodesk.
SOLUCIÓN
Como solución a este problema, se realizó el diseño de la vigueta con las formulas y los conceptos
vistos en la clase de diseño de concreto dentro de la presentación dinámica del capítulo de Diseño
Estructural del aplicativo WEB didáctico.
104
Figura 93 Diseño a flexión y a cortante del entrepiso en la presentación dinámica del capítulo Diseño Estructural.
10.2. Limitaciones en el diseño estructural de los elementos de concreto
en Robot Structural
Para la realización del diseño estructural de los elementos de vigas, columnas y zapatas se tuvo
algunas limitaciones en cuanto a la expectativa de los alcances del software Robot Structural.
Lo primero fue que no fue posible realizar la adaptación de la norma sismo resistente colombiana
(NSR-10) a la norma ACI-318-08 con la que cuenta el software, en cuanto a algunos parámetros y
conceptos vistos en clase, como:
- La determinación de las cuantías máximas y mínimas
- Establecer la longitud de desarrollo de las varillas de acero de refuerzo
- Establecer los tipos de traslapo
- La longitud adecuada de los ganchos de las varillas longitudinales para el refuerzo de los
elementos.
Otra limitación que se evidencio sobre el uso de este software para el diseño estructural, fue que
en los planos de despiece (Figura 94) a pesar de mostrar las longitudes de las varillas y el
espaciado y ubicación de los refuerzos, no mostraba los traslapos existentes que debían realizarse
para el armado del elemento, por lo que era necesario recurrir a la vista en 3D para poder
visualizar los lugares donde las varillas se traslapaban.
105
Figura 94 Plano de despiece realizado en el software Robot Structural de la viga en estudio para el trabajo de grado.
SOLUCIÓN
En el trabajo de grado se hizo mención en cuanto a estas limitaciones y para el caso de las
longitudes del traslapo de la varilla se realizó su correspondiente ejemplificación en el video
explicativo del video de Diseño Estructural del aplicativo WEB didáctico.
Figura 95 Mención de la visualización de los traslapos en el video explicativo del aplicativo WEB didáctico.
106
10.3. Cantidades de acero de refuerzo en Navisworks Manage
Durante el desarrollo del capítulo de Programación de Obra y Presupuesto, se observó que al
realizar la etapa de las cantidades de obra para obtener la cuantificación del concreto y acero de
refuerzo en el software Navisworks Manage, este programa no cuantifico las cantidades de acero
de refuerzo.
Figura 96 Cantidades de acero y concreto de la zapata del modelo.
Por este motivo se tuvo la necesidad de consultar en la página www.autodesk.com, para poder
tener asesoría técnica en el uso de la herramienta. Se tuvo apoyo por chat online con asesor de
autodesk, pero por inconvenientes de la red y de la misma plataforma de autodesk se perdió la
conexión.
107
Figura 97 Primer email de Autodesk generando el caso del problema.
Se recibió correo por parte de autodesk, sugiriendo que se debe crear un caso en particular para
recibir asistencia técnica con el fin de dar solución al inconveniente ya mencionado.
La siguiente imagen muestra que se creó el caso para recibir asistencia técnica.
Figura 98 Email por parte de Autodesk
Luego de haberse creado el caso, se comentó nuevamente el problema que se tenía al cuantificar
las cantidades de acero de refuerzo en el programa Navisworks Manage, por lo cual se recibió un
correo (Figura 99) diciendo que la asistencia técnica respondería preguntas únicamente referentes
con el sitio WEB de comunidad de autodesk y no a preguntas sobre la funcionalidad del producto.
108
Las preguntas sobre la funcionalidad del producto se podrían solucionar publicando la inquietud
en los foros o grupos de discusión de la comunidad de autodesk supervisada por expertos.
Figura 99 Tercer email del Autodesk referente a este problema.
Se indago en los foros de la comunidad de autodesk, pero desafortunadamente no se encontró
nada al respecto sobre como cuantificar o que aspectos se deberían tener en cuenta para el
cálculo de las cantidades del acero de refuerzo en el programa Navisworks Manage. Se encontró
en un foro que existían diferentes elementos que el programa Navisworks no podía cuantificar
como la superficie topográfica, diferentes tipos de puertas, elementos como tuberías, entre otros.
SOLUCIÓN
Para dar solución a este problema yaqué se contaba con tiempo limitado que no permitía
continuar indagando en el problema, se tomó la decisión de utilizar el programa Revit 2015 para
cuantificar las cantidades de acero de refuerzo del edificio.
El software Revit 2015 es capaz de cuantificar de manera fiable las cantidades de acero de
refuerzo del edificio. Es muy sencillo conocer las cantidades de obra en el programa Revit ya qué
permite establecer los parámetros que se quieren obtener del acero como familia y tipo, diámetro
de la barra, cantidad, longitud total entre otros.
109
Figura 100 Parámetros para el cálculo de cantidades de acero en el software Revit.
10.4. Organización de familias en Revit
Durante la elaboración del modelo BIM, se observó que al realizar la etapa de crear y organizar
familias en el software Revit 2015 para cada uno de los elementos que componen el proyecto, no
se realizó de una manera adecuada puesto que al realizar la etapa de asignación de los elementos
en la programación como también en el catálogo o libro cantidades en el software Navisworks
Manage fue un procedimiento bastante tedioso.
En la Figura 101 se muestra la familia de las columnas rectangulares que fue creada en el software
Revit para todas las columnas del modelo.
110
Figura 101 Familia de la columna rectangular realizada para todas las columnas del modelo
En el trabajo de grado se creó familias como vigas rectangulares, columnas rectangulares y zapatas
rectangulares. Esto debido a que no se pensó con anterioridad que era necesario realizar una
mejor discretización en la creación de familias como por ejemplo haber creado la familia de las
vigas de amarre, columnas primer piso o vigas primer piso, entre otras. El cual permitiera tener
mayor organización y realizar la asignación de estos elementos de una manera más sencilla en la
etapa de programación de obra y cálculo de cantidades en el software Navisworks.
En la Figura 102 se muestra la familia de las columnas rectangulares para todo los elementos tipo
columna del modelo en el software Navisworks Manage
111
Figura 102 Columnas rectangulares en el software Navisworks Manage.
SOLUCIÓN
Debido a que el modelo ya se había terminado tanto en su elaboración como también su posterior
análisis estructural, evaluación de rigidez y diseño estructural de los elementos, se continuó la
etapa de Programación, Cantidades de obra y Presupuesto sin la previa creación y organización de
nuevas familias debido a que se cuenta con tiempo limitado. Se recomienda que para todo
proyecto en el que se utilice herraminetas BIM y se tenga pensado realizar su posterior
programacion y calculo de cantidades y presupuesto, previamente en la elaboracion del modelo
BIM se creeen familias lo mas organizado posible con el fin de que en la ya mencionadas etapas su
desarrollo se mucho mas eficaz.
112
11.CONCLUSIONES
- Se logró elaborar el modelo BIM del edificio de concreto reforzado seleccionado, teniendo
en cuenta las etapas de concepción, análisis estructural, diseño estructural y la estimación
de tiempos y costos, usando los programas Revit, Robot Structural y Navisworks Manage
junto con apuntes de clase.
- En los software Revit, Robot Structural y Navisworks Manage se desarrollaron diferentes
actividades para el desarrollo del modelo BIM, a continuación se menciona las actividades
que se realizaron en cada software.
Revit
Importación de planos CAD
Creación de ejes y niveles
Creación de elementos estructurales
Aplicación de cargas verticales (Muerta, Viva)
Crear combinaciones de carga
Calculo de cantidades de acero de refuerzo del modelo
Elaboración de la superficie topográfica y su correspondiente excavación
Robot Structural
Interoperabilidad con archivos del software Revit
Posibilidad de adaptar parámetros de la norma de diseño establecida en el
software
Creación de diafragmas rígidos
Aplicación de carga horizontal de sismo y momentos accidentales
Diseño de los elementos estructurales
Generación de los planos de despiece
Navisworks Manage
Interoperabilidad con archivos del software Revit
Creación del catálogo de actividades constructivas
Establecer fechas de inicio y fin de las diferentes actividades del modelo
Calculo de cantidades de obra
Calculo del presupuesto del modelo
Visualización del proyecto y sus actividades teniendo en cuenta tiempos y costos
(Modelo 5D)
- La implementación de este aplicativo WEB didáctico fue satisfactorio puesto que sirvió
como apoyo en las clases de diseño en concreto y de programación de obra y
presupuesto, al mostrar la nueva metodología BIM y su aplicación en algunos software sin
113
dejar de lado los conceptos que son impartidos por el docente en sus respectivas clases
magistrales. Teniendo como base los resultados de este trabajo de grado, es posible
pensar que los profesores de las demás asignaturas de la carrera de Ingeniería Civil
puedan realizar aplicativos didácticos similares, por cuenta propia o mediante la
realización de trabajos de grado, que permitan el aprendizaje de los estudiantes fuera del
aula de clase en relación a las temáticas vistas.
- Con el aplicativo WEB didáctico se logró evidenciar que hubo aprendizaje por parte de los
estudiantes de las clases de diseño en concreto y de programación de obra y presupuesto
a través de las evaluaciones realizadas en cada uno de los capítulos como se muestra en el
numeral 8 (Análisis de resultados) de este trabajo de grado. Adicional a esto, se evidencio
también que los estudiantes se mostraron interesados por aprender el uso y manejo del
software con herramientas BIM, por lo que el aplicativo fue satisfactorio al estimular a
algunos estudiantes a investigar personalmente y de manera autónoma el concepto de
BIM.
- En la validación general del aplicativo WEB didáctico que se realizó, fue posible evidenciar
que la opinión de los estudiantes y de los profesionales fue muy similar puesto que en
ambas categorías consideraron que cada uno de los capítulos del aplicativo fue
presentado de una manera adecuada y que la información y el contenido se presentó en
tiempos precisos. Esto se logró teniendo en cuenta las teorías del aprendizaje de los
diferentes autores que se mencionan en el ESTADO DEL ARTE y en el MARCO TEÓRICO de
este trabajo de grado.
- En la validación realizada hasta el día 5 de mayo del 2015, muchos estudiantes
comentaron que desearían conocer un poco más sobre el uso y manejo de los software en
relación a las temáticas tratadas en el aplicativo, como si se pretendiera realizar un
manual del usuario o guía paso a paso de cómo realizar el proyecto, lo cual no es el
enfoque o alcance del trabajo de grado, sin embrago este tipo de comentarios evidencia
que los estudiantes se encuentran interesados en las herramientas BIM y su uso.
- El día 5 de mayo del 2015 se tuvo una reunión con el director de arquitectura y gerente de
diseño de la empresa construcciones planificadas de la cual se trataron varios puntos de
vista acerca del aplicativo WEB didáctico y se concluyó que una de las ventajas más
importantes del BIM que ofrece a los proyectos de arquitectura es la posibilidad de
coordinar los planos de las diferentes disciplinas entre sí y con su realización en obra, lo
que les significo un ahorro en el presupuesto del proyecto. Es importante para esta
empresa que los estudiantes que aspiran a ingresar al mundo laboral en el sector de la
construcción tengan conocimientos claros o bases sobre la metodología BIM y sus
114
herramientas como lo es Revit para que la adopción de la metodología BIM sea mucho
más fácil y efectiva.
- El día 8 de mayo del 2015 se tuvo una reunión con Roberto Aycardi en las oficinas de
Aycardi Estructural de la cual se trataron varios puntos de vista acerca del aplicativo WEB
didáctico y se concluyó que el software Robot Structural es un software de diseño
estructural demasiado amplio en términos de la posibilidad de que el ingeniero realice un
mal diseño al no corroborar los resultados que se obtengan del software una vez se haya
diseñado el elemento, aquellos estudiantes o profesionales que cuenten con pocos años
de experiencia no podrían percibir algún incoherencia en el diseño, lo cual sería un alto
riesgo para un proyecto. Robot Structural es tan solo una herramienta de las muchas más
que se encuentran en el mercado que permiten realizar el diseño estructural de los
elementos y que debe tener un acompañamiento del ingeniero y su criterio en todo el
proceso de diseño. No se debe confiar el diseño en su totalidad, introducir datos sin que el
ingeniero no participe en el proceso y se obtenga un resultado no es hacer ingeniería.
- La metodología BIM es una nueva forma de trabajo que requiere cambiar el estilo y la
forma en cómo se han venido desarrollando los proyectos de construcción. Los ingenieros
y arquitectos con experiencia en esta área, llevan años trabajando de una forma
independiente en la etapa de diseño con sus propios software especializados en su área,
sin relacionarse mucho con las demás disciplinas, y de esta manera han venido trabajando
de manera fiable y por eso es difícil cambiar la mentalidad de estos profesionales con
experiencia para adoptar la metodología BIM. La nueva generación de ingenieros y
arquitectos que se encuentran en formación académica y profesional tienen la posibilidad
de conocer y trabajar con esta nueva metodología y los software con herramientas BIM
desde que se encuentran en la academia y de esta forma implementarla con mayor
facilidad en el mundo laboral.
- Debido a que la metodología BIM es un tema muy reciente, las empresas desarrolladoras
de los software se encuentran mejorando cada día estas herramientas para que sea más
fácil la adopción del BIM. Ya que como el BIM se encuentra en progreso, hay que
diferenciar entre un proyecto netamente académico, de un proyecto real de construcción.
Como lo es en este caso, el aplicativo WEB didáctico desarrollado en este trabajo de
grado, el edificio concebido fue una estructura de poca complejidad para poder abarcar
varios conceptos de la metodología BIM y así mismo hacer fácil su entendimiento para
promover el aprendizaje de los estudiantes, mientras que en un proyecto de construcción
real se tienen en cuenta muchas otros aspectos como: el diseño de plomería, el diseño de
redes, el diseño bioclimático y de eficiencia energética, que aumentan la complejidad del
115
proyecto y a su vez deben ser mayores en BIM para abarcar estas temáticas relacionadas
con el sector de la construcción.
- En la empresa están solicitando personal que ya maneje los software con herramientas
BIM, y sea de apoyo de aprendizaje de la empresa en cuanto a esta nueva metodología.
Las empresas no quieren tener que capacitar al personal en el uso y manejo del software.
Para ellos es bastante importante que los profesionales que egresen de las universidades
hayan tenido un acercamiento a esta nueva forma de trabajo.
- A pesar de que la metodología BIM ofrece diversas ventajas, las herramientas o los
software usados para adoptar esta metodología son excelente herramientas de dibujo, ya
que permiten generar un modelo tridimensional el cual se puede observar y detallar desde
cualquier vista o perspectiva deseada, lo que facilita el entendimiento e interpretación del
proyecto. En la empresa Aycardi Estructural esto; que sea cuente con excelentes
herramientas de dibujo, es lo que más le aporta a sus proyectos, puesto que ellos
mencionaron que las personas que ejecutan las obras son los maestros de obra y los
obreros mas no los ingenieros, es por esto que los planos que se envíen a obra sean lo más
detallados y claro posibles puesto que lo que se requiere es que se construya lo que se
encuentra en los planos y no puede existir la posibilidad de permitir la interpretación de
los mismos por parte de los maestros de obra.
- Con el fin de no abandonar en un futuro el trabajo realizado en el aplicativo WEB
didáctico, sería de gran ayuda pensar en incorporar diferentes opciones dentro de la
página; como un foro o un blog, que permitan mantener mayor interacción de los
estudiantes y de los profesionales con respecto al contenido general del aplicativo, y
responder dudas e inquietudes frente a la actualización de los temas referentes a la
metodología BIM.
116
12.TRABAJOS FUTUROS
Una vez desarrollado el aplicativo WEB didáctico, fue posible pensar en trabajos futuros que
puedan complementar este aplicativo o que sirva como base de futuras investigaciones. A
continuación se presentan algunos temas que pueden considerarse:
- Complementar el aplicativo WEB didáctico con un capítulo de análisis dinámico para la
clase de dinámica estructural de la Pontificia Universidad Javeriana.
- Complementar el aplicativo WEB didáctico desarrollando la arquitectura del mismo
proyecto, incorporando los muros divisorios y los acabados.
- Complementar el aplicativo WEB didáctico con un capítulo de diseño de redes haciendo
uso del módulo “System” del software Revit.
- Realizar un modelo con diferentes materiales a los usados en este trabajo de grado, como:
estructura metálica o mampostería estructural.
- Elaborar un modelo BIM con diferentes tipologías de los elementos estructurales a las
usadas dentro de este trabajo de grado, como: cimentación profunda o columnas
circulares.
- Elaborar un modelo BIM que cuente con el análisis y diseño estructural con software de
otras empresas diferentes a los usados en este trabajo de grado, como: ArchiCAD
(Graphisoft) o Allplan (Nemetschek).
- Realizar una investigación sobre la metodología BrIM (Bridge Information Modeling) y sus
casos de estudio.
- Realizar una investigación de mayor detalle que establezca precisamente las ventajas y las
limitaciones del uso de los software Revit, Robot Structural y Navisworks Manage
conjuntamente dentro del desarrollo de un proyecto.
- Realizar una investigación exhaustiva sobre las empresas de construcción y diseño
estructural que estén adoptando la metodología BIM en sus proyectos de construcción.
117
13.REFERENCIAS
24 STUDIO LAB s.f. Introducción BIM. [en línea]. [Consulta: 18 febrero 2015]. Disponible en:
www.24studiolab.com.
ALI G. [ALI G] 2012. Leadenhall building London – construction video [HD] [en línea]. [Consulta: 6
abril 2015]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=XT4VFGUk-b8.
ANDRADE, L. 2012. Teoría de la carga cognitiva, diseño multimedia y aprendizaje: un estado del
arte. Magis, Revista Internacional de Investigación en Educación, vol. 5, no. 10, pp. 75-92. ISSN
2027-1174.
AUSUBEL, D. 1986. TEORIA DEL APRENDIZAJE SIGNIFICATIVO. educainformatica [en línea],
Disponible en: http://www.educainformatica.com.ar/docentes/tuarticulo/educacion/
ausubel/index.html.
AUTODESK s.f. Building Design software for BIM and CAD. [en línea]. [Consulta: 28 enero 2015].
Disponible en: www.autodesk.com.
AUTODESK 2011. Shanghai Tower & Construction Customer Story. [en línea]. [Consulta: 16 mayo
2015]. Disponible en: http://usa.autodesk.com/sustainable-
design/customers/?remoteContentID=19229418.
AYCARDI ESTRUCTURAL 2015. La compañia Aycardi Estructural S.A.S. [en línea]. Disponible en:
http://aycardiestructural.com/La-compania.
BETANCUR, D. y GONZÁLEZ, C. 2013. Aplicación de metodologías BIM en etapas de demolición,
excavación y cimentación de estructuras en concreto. Trabajo de grado. Bogotá: Pontificia
Universidad Javeriana.
CONSTRUCCIONES PLANIFICADAS 2015. Quiénes Somos - Construcciones Planificadas. [en línea].
Disponible en: http://www.construccionesplanificadas.com/site/quienes-somos/construcciones-
planificadas.
CONSTRUDATA 2015. Análisis de Precios Unitarios para materiales de construcción. [en línea].
[Consulta: 18 mayo 2015]. Disponible en: http://www.construdata.com.
DÍAZ, L., HERNÁNDEZ, L., RODRÍGUEZ, C. y BRITO, L. 2012. Multimedia educativa para el
perfeccionamiento del proceso enseñanza-aprendizaje de la asignatura Biología Celular.
Edumecentro, pp. 74 – 86. ISSN 2077-2874. RNPS 2234.
DIRECCIÓN DE RECURSOS FÍSICOS UNIVERSIDAD JAVERIANA, 2015. Modelo Navisworks Freedom-
Edificio Facultad Ingeniría. 2015. S.l.: s.n.
EADIE, R., BROWNE, M., ODEYINKA, H., MCKEOWN, C. y MCNIFF, S. 2013. BIM implementation
throughout the UK construction project lifecycle: An analysis. Automation in Construction. , vol.
36, pp. 145–151. DOI 10.1016/j.autcon.2013.09.001.
118
EASTMAN, C., TEICHOLZ, P., SACKS, R. y LISTON, K. 2008. A Guide to Building Information Modeling
for Owners, Managers, Designers, Engineers and Contractors. S.l.: John Wiley & Sons, Inc.
EKOBIM S.A.S 2015. Información EKOOBIM. [en línea]. Disponible en:
https://www.facebook.com/ekoobim/photos_stream?tab=photos_albums.
ELMUALIM, A. y GILDER, J. 2013. BIM: innovation in design management, influence and challenges
of implementation. Architectural Engineering and Design Management, vol. 10, pp. 183–199. DOI
10.1080/17452007.2013.821399.
FONSECA, S., 2015. Experiencia Construcciones Planificadas. 2015. S.l.: s.n.
GAITÁN, J. y GÓMEZ, A. 2014. Uso de la metodología BrIM (Bridge Information Modeling) como
herramienta para la planificación de la construcción de un Puente de concreto en Colombia.
Ciencia e Ingenieria Neogranadina, vol. 24, no. 2, pp. 145 – 156.
GARCÍA, E. 2001. Sistemas Multimedia: Introducción a los sistemas multimedia para formación. ,
vol. 9, pp. 407 – 443.
GÓMEZ, A. 2014. Apuntes de la clase de Programación de obra y presupuesto. . Apuntes de clase.
Bogotá, Colombia: Pontificia Universidad Javeriana.
GÓMEZ, A., QUINTANA, N. y AVILA, J. 2014. Simulación de eventos discretos y líneas de balance,
aplicadas al mejoramiento del proceso constructivo de la cimentación de un edificio. Ingeniería y
Ciencia, vol. 11, pp. 157 – 175. ISSN 1794-9165. DOI 10.17230/ingeciencia.11.21.8.
GÓMEZ, D. 2014. Apuntes de la clase de Programación de obra y presupuesto. . Bogotá, Colombia:
Pontificia Universidad Javeriana.
GOOGLE MAPS 2015. Vista satelital del edificio calle 40 [en línea]. [carte]. Bogotá: s.n. [Consulta:
17 mayo 2015]. Disponible en: https://maps.google.com/.
JONES, S. y BERNSTEIN, H. 2014. The Buisness Value of BIM in Australia and New Zeland. McGraw
Hill Construction, pp. 26-27.
KU, K. y TAIEBAT, M. 2011. BIM Experiences and Expectations: The Constructors’ Perspective.
International Journal of Construction Education and Research Publication details, including
instructions. , vol. 7, pp. 175–197. DOI 10.1080/15578771.2010.544155.
LATAPIE, L. 2007. Acercamiento al aprendizaje multimedia. . Colombia: Universidad Simón Bolívar,
Universidad Autónoma Metropolitana.
MAYER, R., 2005. Multimedia Learning [en línea]. 2005. S.l.: s.n. [Consulta: 8 enero 2015].
Disponible en: http://ateneu.xtec.cat/.
MIHAI, B. y NAVARRO, V. 2005. Comparación del aprendizaje en internet con la clase convencional
en estudiantes de medicina, en Argentina. Universidad Nacional del Nordeste, Argentina., vol. 8.
ISSN 1575-1813.
MILLAN, E. 2015. Apuntes de la clase de Administración de Obra. . Bogotá, Colombia: Pontificia
Universidad Javeriana.
119
MOJICA, A. y VALENCIA, D. 2012. Implementación de las metodologías BIM como herramienta
para la planificación y control de proceso constructivo de una edificación en Bogotá. Trabajo de
grado. Bogotá: Pontificia Universidad Javeriana.
MORENO, F. 2011. La multimedia como herramienta para el aprendizaje autónomo del
vocabulario del inglés por parte de los niños. Universidad tecnológica del chocó Diego Luis Córdoba
Quibdó, vol. 13, pp. 84 – 94. ISSN 0123-4641.
MUÑOZ, E. 2013. Apuntes de la clase de Diseño en Concreto. . Bogotá, Colombia: Pontificia
Universidad Javeriana.
NIELSEN, A. y MADSEN, S. 2010. Structural Modelling and Analysis using BIM tools. Master´s
Thesis. S.l.: The School of Civil Engineering, Aalborg University.
PATIÑO, F., PATIÑO BARBEITO, F., GOICOECHEA CASTAÑO, M., BOLÍBAR, F. y RODRÍGUEZ
RODRÍGUEZ, J. 2014. Integration of Agents in the Construction of a Single-Family House Through
use of BIM Technology. Procedia Engineering, vol. 69, pp. 584 – 593. DOI
10.1016/j.proeng.2014.03.029.
PRIETO, P. 2011. Implantación de la tecnología BIM en estudios universitarios de Arquitectura e
Ingeniería. . S.l.: Universidad de Extremadura.
PROYECTOS BIM S.A.S. s.f. Trabajos realizados. [en línea]. [Consulta: 19 marzo 2015]. Disponible
en: www.proyectosbimsas.blogspot.com.
REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIONES SISMO RESISTENTES, 2010. Asociación
Colombiana de Ingeniería Sísmica. 2010. S.l.: s.n.
RUIZ, D., MAGALLÓN, J. y MUÑOZ, E. 2006. Herramientas de aprendizaje activo en las asignaturas
de ingeniería estructural. Ingeniería Universidad, vol. 10, pp. 97-115.
SALMAN, A. 2011. Building Information Modeling (BIM): Trends, Benefits, Risks, and Challenges for
the AEC Industry. Leadership and Management in Engineering, vol. 11, pp. 241–252.
SANG, Y., IL LEE, S. y BAE, J.. 2014. Reinforcement Placement in a Concrete Slab Object Using
Structural Building Information Modeling. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering,
vol. 29, pp. 47–59. DOI 10.1111/j.1467-8667.2012.00794.x.
SMITH, P. 2014. BIM & the 5D Project Cost Manager. Procedia - Social and Behavioral Sciences, vol.
119, pp. 475–484. DOI 10.1016/j.sbspro.2014.03.053.
SUÁREZ, S. 2013. Desarrollo de un aplicativo WEB didáctico para relacionar el proceso constructivo
con el diseño estructural; aplicado a un edificio de concreto reforzado. Trabajo de grado. Bogotá:
Pontificia Universidad Javeriana.
TEKLA. [TEKLA SOFTWARE] 2010. BIM Awards US 2010 – Darren Hartman, New Meadowlands
Stadium [en línea]. [Consulta: 6 abril 2015]. Disponible en:
https://www.youtube.com/watch?v=B9fKI-PZmuA.
VIANOVA s.f. a. Bjørvika Phase II – Norway. [en línea]. [Consulta: 15 mayo 2015]. Disponible en:
http://www.vianovasystems.com/BIM/BIM-ME-UP/Bjoervika-Phase-II-Norway#.VVtlgfl_Okp.
120
VIANOVA s.f. b. Länsimetro - Finland. [en línea]. [Consulta: 15 mayo 2015]. Disponible en:
http://www.vianovasystems.com/BIM/BIM-ME-UP/Laensimetro-Finland#.VVkIYvl_Oko.
VIDEO2BRAIN 2014. mivideo2brain [en línea]. Disponible en:
https://www.youtube.com/watch?v=4k8PSAK6Bkc.
WEB OF KNOWLEDGE 2015. Building Information Modeling. [en línea]. [Consulta: 31 marzo 2015].
Disponible en:
http://apps.webofknowledge.com/Search.do?product=UA&SID=2Bkd8xIdgYXAaCVTBnG&search_
mode=GeneralSearch&prID=b11b88f4-3581-432f-a8a9-380c3a67e061.
WU, W. y ISSA, R. 2014. BIM Education and Recruiting: Survey-Based Comparative Analysis of
Issues, Perceptions, and Collaboration Opportunities. Journal of Professional Issues in Engineering
Education and Practice, vol. 140. DOI 10.1061/(ASCE)EI.1943-5541.0000186.