Diseño Conceptual de Estructuras con Grasshopper.

24 / abril / 2014
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Desde los inicios de QL nos hemos interesado por los avances tecnológicos y hemos apostado por la innovación en todos nuestros procesos de trabajo. Es esta motivación por la mejora constante es la que nos llevó ya hace algún tiempo a invertir en formación enfocada al manejo de software paramétrico.

En este post vamos a explicar brevemente en qué consiste Grasshopper y qué nos aporta el diseño paramétrico, intentando no caer en un discurso demasiado técnico. Ya os advertimos que no será fácil.

Para los no iniciados en la materia, Grasshopper es un plug-in de Rhinoceros que nos presenta la posibilidad de modelar en 3D mediante los parámetros que definen su geometría de forma intrínseca (una línea por dos puntos, un círculo por su centro y radio, una superficie plana por tres puntos, etc.) y, a continuación, ir encadenando esos “comandos” de dibujo teniendo como referencia los parámetros previos. De esta manera, una vez diseñado el proceso de modelado, al modificar los parámetros que se hayan ido estableciendo, es el propio programa quien resuelve la nueva geometría.

Ejemplos básicos de funcionamiento de Grasshopper
Ejemplos básicos de funcionamiento de Grasshopper

¿Cómo nos puede ayudar esta herramienta en el diseño conceptual de estructuras? La respuesta es sencilla, especialmente en el caso de geometrías complejas como la cubierta de la Nueva Terminal de un Aeropuerto cuyo proyecto hemos finalizado recientemente.

Al fin y al cabo, estamos trabajando con una herramienta de programación visual que nos permite recurrir a la capacidad de proceso de datos del ordenador para resolver rápidamente problemas geométricos que manualmente nos llevarían muchísimo tiempo. Hace algunos años, con las herramientas tradicionales de CAD, la modificación del más mínimo elemento en esta geometría hubiera sido infinitamente larga y tediosa, ya que no nos hubiera quedado más remedio que repetir una y otra vez el modelado.

En el caso que nos ocupa, partiendo de los esquemas iniciales propuestos por los arquitectos pudimos analizar una gran cantidad de configuraciones geométricas dentro de los criterios estéticos fijados por los arquitectos. A continuación os mostramos dos de ellas, ambas con módulos de 36 o 45 m.

Opción de cubierta nº1Opción de Cubierta nº1
Opción de cubierta nº2Opción de Cubierta nº2

Gracias a la conexión directa que hemos podido establecer entre Grasshopper-Rhinoceros y nuestro software de cálculo logramos ser muy ágiles en el encaje inicial de la cubierta.

En este sentido, además de analizar diversas configuraciones geométricas, para cada una de ellas pudimos plantear ligeras variaciones en la curvatura tanto en los pórticos principales como en los 370 arcos secundarios, con objeto de evaluar la mejor alternativa desde el punto de de vista del comportamiento estructural.

Modelo alámbrico de un vano tipo de la cubierrta de la Nueva Terminal del Aeropuerto de Argel
Modelo alámbrico de uno de los módulos tipo evaluados. Cerchas espaciales de canto variable.
02_Malla3d
Modelo de alámbrico de otros módulos tipo evaluados. Mallas espaciales monocapa.

Finalmente, la alternativa seleccionada fue la de un conjunto de pórticos transversales formados por vigas cajón metálicas de alma llena dispuestas cada 36 m, conectados transversalmente mediante arcos de directriz circular.

Una vez definido el modelo alámbrico mediante Grasshopper-Rhinoceros, éste se incorporó al modelo BIM de la estructura metálica para el desarrollo del proyecto de ejecución. Hablamos más sobre este tema en la entrada del blog sobre BIM+Ingeniería de Estructuras.

Modelo BIM de la cubierta metálica de la Nueva Terminal del Aeropuerto de Argel
Modelo BIM de la cubierta metálica

Para más información relacionada con el tema os recomiendamos:

http://www.grasshopper3d.com/

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