Análisis estructural y diseño de una estructura de hormigón reforzado en un proyecto multidisciplinar utilizando OpenBIM

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.11606/gtp.v21i1.239754

Palabras clave:

BIM, IFC, interoperabilidad

Resumen

El Building Information Modelling (BIM) permite modelar virtualmente la construcción, integrando equipos multidisciplinares. En Brasil, su adopción por el Gobierno Federal comenzó en 2016 y se formalizó mediante el Decreto n.º 10.306/2020. Debido a la necesidad de utilizar estándares abiertos, buildingSMART (bSI) ha estado desarrollando las Industry Foundation Classes (IFC) para la interoperabilidad BIM. Sin embargo, existen pocos estudios centrados en la aplicación de software de análisis estructural. Este trabajo consiste en utilizar un flujo de trabajo OpenBIM para lanzar, analizar y diseñar una estructura de hormigón armado para un edificio multidisciplinar, basándose en un modelo arquitectónico en desarrollo. Se utilizó software BIM para el análisis y el diseño en el contexto de las normas brasileñas, y software BIM para el detallado de la estructura, ambos certificados por bSI, lo que hizo posible el intercambio de archivos en formato IFC. El estudio se llevó a cabo en un entorno colaborativo utilizando un Common Data Environment (CDE), en el que se integran varias disciplinas de ingeniería y arquitectura.  Los resultados demostraron que el uso de BIM promovió la integración entre disciplinas. La adopción de software BIM para análisis y diseño estructural ofreció ventajas como automatización de procesos y mayor precisión. Sin embargo, persisten desafíos en la implementación de IFC en los flujos de trabajo de análisis estructural. Debido a la complejidad de IFC y disponibilidad limitada de Model View Definitions (MVD) para análisis estructural, se requieren desarrollos que faciliten la implementación de IFC 4.3 en software comercial. 

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Biografía del autor/a

  • Isabele Rocha Castellano, Universidade Federal de Viçosa

    Ingeniera civil graduada por la Universidad Federal de Viçosa (UFV), estudiante de máster en Ingeniería de la Construcción en la misma institución, con especialización en Modelado de Información de Construcción (BIM), Análisis Estructural, Interoperabilidad y Métodos Computacionales aplicados a la Ingeniería. Cuenta con experiencia en proyectos de docencia, investigación y extensión centrados en la aplicación y difusión del BIM. Actúa como representante técnica de BIM WORKS Brasil, apoyando a empresas de ingeniería y arquitectura en la implementación de flujos de trabajo basados en los principios OpenBIM.

  • Kléos Magalhães Lenz César Junior, Universidade Federal de Viçosa

    Es licenciado en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Viçosa (1988), tiene un máster en Ingeniería Civil por la Universidad Federal Fluminense (1995) y un doctorado en Ingeniería Civil por la Universidad de Leeds (2007). Actualmente es profesor asociado de la Universidad Federal de Viçosa. Tiene experiencia en el área de Ciencias de la Computación, con énfasis en Computación Gráfica, trabajando principalmente en los siguientes temas: BIM, IFC, modelado paramétrico, lenguaje de programación, computación gráfica, hormigón armado y drenaje urbano.

  • Márcio Henrique Angelo Charles, Universidade Federal de Viçosa

    Ingeniero civil por la Universidad Federal de Viçosa (2023). Actualmente cursa un máster en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Viçosa, en el área de Ingeniería de la Construcción. Tiene experiencia en investigación en el área de Estructuras, con énfasis en el Método de los Elementos Finitos y la Mecánica de Estructuras. Tiene experiencia en el desarrollo de proyectos de obras de ingeniería civil especiales, utilizando la metodología BIM.

  • José Carlos Lopes Ribeiro, Universidade Federal de Viçosa

    Es licenciado (2000) en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Viçosa, máster (2004) y doctor (2009) en Ingeniería de Estructuras por la Universidad Federal de Minas Gerais. Actualmente es profesor asociado en la Universidad Federal de Viçosa y miembro del Programa de Posgrado en Ingeniería Civil (PPGEC). Tiene experiencia en el área de Estructuras y Materiales, con énfasis en: Resistencia estructural en situaciones de incendio, Comportamiento de los materiales en situaciones de incendio, Método de elementos finitos y Mecánica de estructuras.

Referencias

MEŽA, S.; TURK, Ž.; DOLENC, M. Component based engineering of a mobile BIM-based augmented reality system. Automation in Construction, v. 42, p. 1–12, 2014. DOI: 10.1016/j.autcon.2014.02.011.

ZHENG, B. et al. Development of a BIM-based application for visualizing the reuse and recycling potential of modular building systems. Journal of Building Engineering, v. 105, p. 112500, Jul. 2025. DOI: 10.1016/j.jobe.2025.112500.

KHUNGAR, H. P.; BHANDARI, H. Interoperability between Building Information Modeling (BIM) and Structural Engineering. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Institute of Physics, 2023. DOI: 10.1088/1755-1315/1193/1/012023.

CARNEIRO, V. L.; CAMPOS, A. R. S. A.; BORJA, L. C. A. Extração de quantitativos utilizando o BIM: estudo de caso em um projeto de edifício educacional. In: IV Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Informação e Comunicação na Construção, 2023. DOI:10.46421/sbtic.v4i00.2665.

MORAIS, G. A. T. de; ALMEIDA FILHO, A. T. de; PALHA, R. P. BIM para gerenciamento, operação e manutenção de instalações: revisão cientométrica e sistemática. Ambiente Construído, v. 24, dez. 2024. DOI: 10.1590/s1678-86212024000100712.

BRASIL. Presidência da República. Decreto n.º 10.306. 2020. Available at: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-2022/2020/decreto/D10306.htm. Accessed on: 29 Jun. 2025.

BRASIL. Presidência da República. Decreto n.º 9.983. 2019. Available at: https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-2022/2019/decreto/d9983.htm. Accessed on: 29 Jun. 2025.

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 16739-1:2024. Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing in the construction and facility management industries — Part 1: Data schema. 2024. Available at: https://www.iso.org/standard/84123.html. Accessed on: 29 Jun. 2025.

SINGH, T.; MAHMOODIAN, M.; WANG, S. Enhancing Open BIM Interoperability: Automated Generation of a Structural Model from an Architectural Model. Buildings, v. 14, n. 8, ago. 2024. DOI: 10.3390/buildings14082475.

LILIS, G. N. et al. BIM-based semantic enrichment and knowledge graph generation via geometric relation checking. Automation in Construction, v. 173, 2025. DOI: 10.1016/j.autcon.2025.106081.

BUILDINGSMART INTERNATIONAL. Industry Foundation Classes (IFC). Available at: https://www.buildingsmart.org/standards/bsi-standards/industry-foundation-classes/. Accessed on: 29 Jun. 2025.

BUILDINGSMART INTERNATIONAL. IFC Schema Specifications. Available at: https://technical.buildingsmart.org/standards/ifc/ifc-schema-specifications/. Accessed on: 29 Jun. 2025.

ANTUNES, M. L. R. et al. Analysis of IFC interoperability data schema for project representation. Automation in Construction, v. 166, 2024. DOI: 10.1016/j.autcon.2024.105650.

JIN, M.; LI, B. Dual-Level Framework for OpenBIM-Enabled Design Collaboration. Buildings, v. 13, n. 12, dez. 2023. DOI: 10.3390/buildings13123031.

DOLLA, T.; VENKATACHALAM, S.; DELHI, V. S. K. Institutional shaping of CDE implementation in BIM-enabled AEC projects. Journal of Information Technology in Construction, v. 29, p. 826–849, 2024. DOI: 10.36680/j.itcon.2024.036.

OÑATE, E. Structural analysis with the finite element method: linear statics. Volume 1: basis and solids. Dordrecht: Springer, 2009. ISBN 978-1-4020-8732-5.

XU, Q. et al. FEM-based real-time task planning for robotic construction simulation. Automation in Construction, v. 170, Feb. 2025. DOI: 10.1016/j.autcon.2024.105935.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118:2023: Projetos de estruturas de concreto — Procedimento. Rio de Janeiro, 2023.

ELSEVIER. Scopus search. In: https://www.elsevier.com/products/scopus/search. Available at: 29 Jun. 2025.

ABANDA, F. H. et al. Decoding ISO 19650 Through Process Modelling for Information Management and Stakeholder Communication in BIM. Buildings, v. 15, n. 3, Feb. 2025. DOI: 10.3390/buildings15030431.

DAS, K.; KHURSHEED, S.; PAUL, V. K. The impact of BIM on project time and cost: insights from case studies. Discover Materials, v. 5, n. 1, Dec. 2025. DOI: 10.1007/s43939-025-00200-2.

FERREIRA, A. A. et al. Utilização de sensores ToF para desenvolvimento de tecnologia assistiva para pessoas com deficiência visual. Use of ToF sensors to develop Assistive Technology for visually impaired people. In: Ensus 2024 - XII Encontro de Sustentabilidade em Projeto, 2024. Available at: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/256949. Accessed on: 29 Jun. 2025.

MARTINS, A. C. P. et al. BIM-based mixed reality application for bridge inspection. Automation in Construction, v. 168, Dec. 2024. DOI: 10.1016/j.autcon.2024.105775.

SINGH, T.; MAHMOODIAN, M.; WANG, S. Advancing Smart Construction Through BIM-Enabled Automation in Reinforced Concrete Slab Design. Buildings, v. 15, n. 3, 2025. DOI: 10.3390/buildings15030343.

HABTE, B.; GUYO, E. Application of BIM for structural engineering: A case study using REVIT and customary structural analysis and design. Journal of Information Technology in Construction, v. 26, p. 1009–1022, 2021. DOI: 10.36680/j.itcon.2021.053.

OTRANTO, R. B.; JUNIOR, G. M.; PELLANDA, P. C. BIM-FM integration through OpenBIM: Solutions for interoperability towards efficient operations. Journal of Information Technology in Construction, v. 30, p. 298–318, 2025. DOI: 10.36680/j.itcon.2025.012.

TALEBI, A.; POTENZA, F.; GATTULLI, V. Interoperability between BIM and FEM for vibration-based model updating of a pedestrian bridge. Structures, v. 53, p. 1092–1107, jul. 2023. DOI: 10.1016/j.istruc.2023.04.115.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT PR1015/2022: Ambiente Comum de Dados (CDE). Brasil, 2022. Available at: https://www.normas.com.br/visualizar/abnt-nbr-nm/13508/abnt-pr1015-ambiente-comum-de-dados-cde. Accessed on: 29 Jun. 2025.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBRISO19650-2/2022: Organização da informação acerca de trabalhos da construção – Gestão da informação usando a modelagem da informação da construção – Parte 2: Fase de entrega de ativos. Brasil, 2022.

ACCA SOFTWARE. Software CDE Ambiente Comum de Dados. Available at: https://www.accasoftware.com/ptb/common-data-environment. Accessed on: 29 Jun. 2025.

SCIA. SCIA Engineer. Available at: https://www.scia.net/en/scia-engineer. Accessed on: 29 Jun. 2025.

BUILDINGSMART INTERNATIONAL. IFC Certification Participants. Available at: https://technical.buildingsmart.org/services/certification/ifc-certification-participants/. Accessed on: 29 Jun. 2025.

SCIA. IFC file format extension. Available at: https://help.scia.net/19.1/en/her/importexport/ifc_manual.htm. Accessed on: 29 Jun. 2025.

BUILDINGSMART INTERNATIONAL. MVD Database. Available at: https://technical.buildingsmart.org/standards/ifc/mvd/mvd-database/. Accessed on: 29 Jun. 2025.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6120:2019: Ações para o cálculo de estruturas de edificações. Brasil, 2019.

FEDERAL HIGHWAY ADMINISTRATION. Manual for refined analysis in bridge design and evaluation sponsored by Federal Highway Administration Office of Infrastructure. Washington, D.C.: U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration, 2019.

ALLPLAN. BIM-Software - CAD Programm - BCM, AVA, CAFM & CAD-Software - ALLPLAN Deutschland GmbH. Available at: https://www.allplan.com. Accessed on: 29 Jun. 2025.

BRASIL, R. M. L. R. F. Chapas, placas e cascas na engenharia aeroespacial. São Paulo: Blucher, 2020. Available at: https://repositorio.usp.br/directbitstream/496784ac-2d90-4efe-ad8b 17036da0ae81/Chapas%2C%20placas%20e%20cascas%20na%20engenharia%20aeroespacial.pdf. Accessed on: 29 Jun. 2025.

ROMBACH, G. A. Finite‑element design of concrete structures: practical problems and their solutions. 2. ed. London: ICE Publishing, 2011. 374 p. ISBN 978‑0‑7277‑4189‑9.

SCIA. Structural analysis format (SAF). Available at: https://www.scia.net/en/innovations/structural-analysis-format-saf. Accessed on: 29 Jun. 2025.

ZHANG, S. et al. Extended IFC-based information exchange for construction management of roller-compacted concrete dam. Automation in Construction, v. 163, jul. 2024. DOI: 10.1016/j.autcon.2024.105427.

CASTELLANO, I. R. et al. Interoperabilidade em modelos de análise estrutural: estudo das conexões entre elementos analíticos. In: PORTUGUESE BIM CONFERENCE (ptBIM), 2026. Livro de Atas ptBIM 2026, v. 1, p. 264–274, 2026. Available at: https://ptbim.org/wp-content/uploads/2026/06/Livro-de-Atas-ptBIM-2026-Volume-1.pdf. Accessed on: 5 Aug. 2026.

CASTELLANO, I. R. et al. Interoperability for Structural Analysis: Assessment of IFC Entities for Static Loads. In: CONGRESSO INTERNACIONAL A ERA BIM, 8., 2025. Anais do VIII Congresso Internacional A ERA BIM, p. 466–477, 2025. Available at: https://erabim.com/wp-content/uploads/2026/02/Anais-8-Congresso-Internacional-A-ERA-BIM-2025.pdf?v=1770323981. Accessed on: 5 Aug. 2026.

ILIPINAR, D.; AY, B. O.; PEKERICLI, M. K. Comparison of Data Integration Methods in BIM Tools for Structural Engineering: An Evaluation through Structural Analysis Tools. Gazi University Journal of Science, v. 38, n. 3, p. 1062–1078, 2025. DOI: 10.35378/gujs.1380649.

SAMPAIO, A. Z. BIM multitask project manager: Responsibility, organization and interoperability. Computer Science, 2024, p. 58–65. DOI: 10.1016/j.procs.2024.06.146.

Descargas

Publicado

2026-11-05

Número

Vol. 21 Núm. 1 (2026): Edição regular

Sección

Artículos

Licencia

Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:

    1. Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.

 

    1. Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.

 

  1. Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado (Veja O Efeito do Acesso Livre).

Cómo citar

CASTELLANO, Isabele Rocha; CÉSAR JUNIOR, Kléos Magalhães Lenz; CHARLES, Márcio Henrique Angelo; RIBEIRO, José Carlos Lopes. Análisis estructural y diseño de una estructura de hormigón reforzado en un proyecto multidisciplinar utilizando OpenBIM. Gestão & Tecnologia de Projetos (Gestión y tecnología de proyectos), São Carlos, v. 21, n. 1, p. 75–96, 2026. DOI: 10.11606/gtp.v21i1.239754. Disponível em: https://revistas.usp.br/gestaodeprojetos/article/view/239754. Acesso em: 7 nov. 2026.

Datos de los fondos