Modelado BIM con Autodesk Civil 3D

Modelado BIM con Autodesk Civil 3D

Primera edición, 2021

© 2021 Eduardo J. Renard Julián

© MARCOMBO, S. L. 2021

www.marcombo.com

Diseño de la cubierta: ENEDENÚ DISEÑO GRÁFICO

Corrección: Mónica Muñoz y Manel Fernández

Maquetación: Reverté-Aguilar

Directora de producción: M.ª Rosa Castillo

Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra solo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a Cedro (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra.

ISBN: 978-84-267-3393-1

Producción del ePub: booqlab

A mi hija Claudia: Por la fuerza que me transmites con tu alegría y vitalidad. Me demuestras a diario que todo es posible.

Eduardo J. Renard Julián (es.linkedin.com/in/eduardorenard) es máster universitario en Metodología BIM para el Desarrollo de Proyectos de Infraestructuras, ingeniero civil e ingeniero técnico de obras públicas, en la especialidad de Hidrología, por la Universidad Politécnica de Cartagena. También es técnico superior en Desarrollo de Proyectos Urbanísticos y Operaciones Topográficas. En la actualidad, se encuentra cursando estudios de doctorado en procesos de metodología BIM.

Desde 2007, ejerce la docencia en la Fundación Laboral de la Construcción, habiendo impartido más de una cincuentena de acciones formativas de la familia profesional de Edificación y Obra Civil. Homologado por el Servicio de Empleo y Formación Estatal (SEPE), es instructor del Certificado de Profesionalidad de Topografía y Geodesia: Levantamientos y Replanteos, y diversos cursos sobre metodología BIM lanzados por esta misma entidad.

Desde 2018, colabora con la Universidad Politécnica de Cartagena, formando parte del equipo docente del título propio de la UPCT: especialista universitario en Metodología BIM en la Ingeniería Civil, en las asignaturas de Introducción a la metodología BIM en Obra Civil y Revit; Diseño y modelado BIM de Instalaciones de Edificación; Diseño de Carreteras en un entorno BIM, Clip y Autodesk Civil 3D, y BIM 4D Realidad Virtual e Integración de Maquetas Digitales y Planificación de Trabajo y Simuladores 4D de Obras Civiles con Navisworks e InfraWorks. En la actualidad, continúa participando en diversos cursos de formación permanente BIM, como Introducción a la Metodología BIM, Curso de Revit y AutoCAD Civil 3D. Es colaborador y ponente en diversas asignaturas del Máster Universitario en Metodología BIM para el Desarrollo de Proyectos de Infraestructuras de la UPCT.

Paralelamente, compagina el asesoramiento BIM a empresas con el desarrollo de software de topografía y geodesia (www.topoedu.es), un software comercial con miles de usuarios en España y América Latina.

Índice general

Introducción

¿Cómo leer este libro?

CAPÍTULO 1 Introducción a Autodesk Civil 3D

Presentación de Autodesk Civil 3D

Ejercicio 1.1 Configuración del programa

Ejercicio 1.2 Configuración de interfaz

Ejercicio 1.3 Estilos de trabajo

CAPÍTULO 2 Puntos COGO y módulo de topografía

Introducción

Naturaleza de los puntos

Estructura de ficheros de puntos

Configuración gráfica y plantillas de estilos

Creación de estilos de puntos

Creación de puntos

Inserción de puntos

Ejercicio 2.1 Inserción manual

Ejercicio 2.2 Puntos COGO

Ejercicio 2.3 Hipervínculos

Importación de fichero de puntos

Ejercicio 2.4 Formato de importación de ficheros

Interpolación de puntos

Grupo de puntos

Modificación de puntos y atributos

Ejercicio 2.5 Formato de representación

Ejercicio 2.6 Densificación de zonas

Ejercicio 2.7 Puntos en pendiente conocida

Ejercicio 2.8 Grupos de puntos

Ejercicio 2.9 Diferentes estéticas en un grupo

Rotulado de listados de puntos

Ejercicio 2.10 Tablas dinámicas

Conversiones de entidades gráficas

Ejercicio 2.11 Convertir puntos de AutoCAD

Ejercicio 2.12 Convertir polilíneas de AutoCAD

Función de autocroquis

Pestaña de topografía

Ejercicio 2.13 Topografía y autocroquis

Observaciones topográficas

Exportación de puntos

CAPÍTULO 3 Modelado digital del terreno

Introducción

Modelos de elevación digital

Superficies TIN

Parámetros de un TIN

Propiedades de superficie

Estilos de superficie

Ejercicio 3.1 Superficie mediante puntos COGO

Ejercicio 3.2 Definición por puntos y propiedades

Refinamiento de superficies

Restricción de la longitud máxima

Asignación de líneas de rotura

Definición de contornos

Ejercicio 3.3 Creación de curvas de nivel

Ejercicio 3.4 Refinamiento por contorno

Ejercicio 3.5 Refinamiento con líneas de rotura

Etiquetado de curvas de nivel

Ejercicio 3.6 Curvas de nivel y etiquetado

Mallas

Herramientas adicionales para superficies

Vaciado por áreas

A partir de obra lineal

Formatos de intercambio de superficies TIN

Identificación de cotas

Líneas características

Ejercicio 3.7 LandXML, vaciado y edición

Movimiento de tierras

Ejercicio 3.8 Cubicación por superficies

Ejercicio 3.9 Volumen de agua en embalse

Mapas de superficie

Análisis de elevaciones

Ejercicio 3.10 Mapa de elevaciones

Ejercicio 3.11 Densidad del mapa de elevaciones

Análisis de orientaciones

Análisis de taludes

Mapas de flecha de taludes

Mapa de cuencas de captación

Ruta de caída de gota de agua

Otras utilidades

Superficies a través de LiDAR

Ejercicio 3.12 Trabajar con datos LiDAR

Exportación a Google Earth

Ejercicio 3.13 Exportar una superficie a Google Earth

Gestión de imágenes georreferenciadas

Georreferenciación de una imagen ráster

Importación de imágenes georreferenciadas

Ejercicio 3.14 Superposición de imagen ráster en TIN

Descarga de imágenes mediante WMS o WMTS

Ejercicio 3.15 Descarga cartográfica vía WMS y WMTS

Geoubicación. Mapas en línea

Intercambio de superficies entre Civil 3D, Revit y otros programas BIM

Reproducir una superficie de Civil 3D en Revit

Publicar una superficie en BIM

Ejercicio 3.16 Exportar a IFC y revisar en un visor BIM

CAPÍTULO 4 Modelado de obras lineales

Introducción

Primeros pasos

Ejercicio 4.1 Configuración general y plantilla

Generación de alineaciones

Herramientas de composición de alineación

Ejercicio 4.2 Introducción de alineaciones y etiquetas

Grips característicos de alineaciones

Ejercicio 4.3 Creación de rectas y curvas aisladas

Ejercicio 4.4 Clotoide aislada

Ejercicio 4.5 Clotoide-curva-clotoide entre rectas

Otras herramientas de la paleta de composición

Ejercicio 4.6 Conversión de entidades de AutoCAD

Ejercicio 4.7 Edición paramétrica de entidades

Ejercicio 4.8 Ajuste óptimo

Estilos de alineación y etiqueta

Estilo de alineación

Ejercicio 4.9 Estilos de alineación

Conjunto de estilos de etiqueta

Velocidades de proyecto y normativa de carreteras

Ejercicio 4.10 Country Kit, normativa y estilos

Ejercicio 4.11 Asignación de distintas velocidades

Ejercicio 4.12 Infracciones en normativa de trazado

Intercambio de alineaciones en programas BIM

Exportación XML de objetos de alineación

Exportación IFC de objetos de alineación

Ejercicio 4.13 Interoperabilidad BIM con alineaciones

Conversión desde polilíneas

Ejercicio 4.14 Alineaciones a través de polilíneas

Listados de alineaciones

Ejercicio 4.15 Generación de listados

Otras opciones de diseño. Sobreanchos y peraltes

Definición de sobreanchos de alineaciones

Definición de peraltes

Ejercicio 4.16 Sobreanchos y peraltes

Perfiles longitudinales

Representación gráfica

Ejercicio 4.17 Perfil longitudinal, paso a paso

Ejercicio 4.18 Perfil longitudinal, proceso simplificado

Ejercicio 4.19 Opciones adicionales y estilos de perfil

Otras opciones de creación de un perfil

Ejercicio 4.20 Perfil longitudinal en un fichero TXT

Rasantes

A través de P. K. y cota de los vértices (PVI)

Mediante distancia y pendiente de cada tramo

Ejercicio 4.21 Rasantes y curvas de acuerdo

Transversales

Ejercicio 4.22 Perfiles transversales

Constructor de obras lineales

Secciones tipo. Ensamblajes y subensamblajes

Ejercicio 4.23 Ejemplo de proyecto vial

Parte 1. Creación de un ensamblaje

Parte 2. Asignación de subensamblajes

Parte 3. Composición de sección con subensamblajes

Parte 4. Creación de una obra lineal

Parte 5. Revisión de perfiles transversales

Parte 6. Modificaciones en la obra lineal

Parte 7. Perfiles transversales con sección tipo

Parte 8. Superficie de la obra lineal

Parte 9. Cubicación del proyecto viario

Parte 10. Recorrido por la carretera

Glorietas e intersecciones 466

CAPÍTULO 5 Modelado de explanadas y terrazas

Introducción

Grupo de explanación

Ejercicio 5.1 Creación de explanada a cota constante

CAPÍTULO 6 Maquetación de planos

Introducción

Publicación de planos

Generación de minutas

CAPÍTULO 7 Interoperabilidad con InfraWorks

Introducción

InfraWorks

¿Para qué InfraWorks?

Descarga e instalación

Página de inicio e interfaz

Herramientas inteligentes

Paletas emergentes

Visores

Implementación de base topográfica y ortofoto

Elementos de modelado conceptuales

Interoperabilidad con Autodesk Civil 3D

Exportación de un modelo de Civil 3D a InfraWorks

Ejercicio 7.1 Autodesk Civil 3D e InfraWorks

Introducción

Las nuevas tecnologías están cambiando la forma de gestionar los proyectos de obra civil y edificación. La metodología BIM (building information modeling), el gemelo digital o el big data son términos que han aflorado en los últimos años y que han llegado para quedarse.

BIM es una nueva metodología de trabajo basada en la modelización y parametrización del proyecto, así como en la colaboración entre los distintos agentes que intervienen a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto. BIM es el mundo de las dimensiones, permitiendo el control geométrico (3D); realizando una planificación temporal de la ejecución del proyecto (4D); obteniendo, de forma precisa, las mediciones y costes (5D); analizando la eficiencia energética y los certificados ambientales y energéticos (6D), y planificando el ciclo de vida y mantenimiento (7D).

La implantación de estas metodologías conlleva un gran esfuerzo a nivel de infraestructura de empresa, y de equipo humano; equipamiento, software, hardware y formación técnica. Sin embargo, los beneficios son muy grandes y justifican con creces su implantación, ya que conllevan importantes mejoras en la seguridad, así como ahorros en los costes y tiempos de ejecución. Esto se traduce en un aumento de la competitividad y, en definitiva, en un incremento de calidad durante el ciclo de vida de la construcción.

Autodesk Civil 3D es todo un referente como software de modelado BIM en infraestructuras, y saber desenvolverse en él resulta clave para abordar proyectos de ingeniería civil.

Con este libro pretendo hacerle llegar unas nociones sobre su funcionamiento, capacidades del software y todo lo que necesita saber para integrar fácilmente sus proyectos en un mundo BIM. Nos centraremos en el modelado (3D), pero también en aspectos clave como la interoperabilidad con programas relacionados con otras dimensiones del BIM.

Dar un paso al frente en nuestra formación es necesario para afrontar los retos que se imponen a través de estas nuevas tecnologías. Y este libro le ayudará a hacerlo gracias a los cerca de sesenta ejercicios totalmente resueltos paso a paso. Déjese llevar de la mano, disfrute y comience a modelar con seguridad y exactitud a través del fantástico mundo de Autodesk Civil 3D.

¿Cómo leer este libro?

La mejor manera de aprender a manejar un programa informático es usándolo. Por ello, este libro presenta un enfoque muy práctico, con más de sesenta ejercicios guiados paso a paso. Se trata de ejercicios amenos y divertidos que le ayudarán a desarrollar sus competencias en materia de metodología BIM, así como a mejorar su productividad y competitividad. Y lo hará casi como si estuviera en un curso presencial.

De forma progresiva, y sin darse cuenta, se encontrará realizando un proyecto completo de ingeniería civil y exportándolo a plataformas de maquetado digital, como InfraWorks.

El contenido de este libro se halla adaptado a la secuencia natural que nos encontramos al modelar un proyecto de naturaleza civil. Le resultará perfecto como material de consulta mientras trabaje con Autodesk Civil 3D, consultando lo que necesite y cuando lo necesite. El libro presenta la siguiente agrupación de contenidos prácticos:

• Gestión de puntos topográficos: descubrirá las diversas técnicas de creación de nubes de puntos de Autodesk Civil 3D: desde la inserción manual, pasando por la importación directa de ficheros digitales GNSS, y la delineación automática del plano topográfico gracias a la función autocroquis y a su módulo de topografía.

• Modelización digital del terreno (MDT): practicará con diversos procedimientos de generación de modelos de elevación digital TIN (triangulated irregular network) y mallas, gracias al uso de líneas de rotura, contornos y posiciones topográficas. También experimentará el proceso de exportación de los modelos, haciendo uso de formatos habituales en metodología BIM, como el IFC (industry foundation classes) y el XML.

• Diseño de alineaciones: aprenderá a generar alienaciones mediante la combinación de entidades de tipo recta, curvas y curvas de espiral (clotoides). En el caso de proyectos viarios, generará peraltes y sobreanchos y aplicará el potencial de revisión de normativa gracias al Country Kit. Finalmente, comprobará la sencillez del proceso de exportación de la alineación a otros formatos específicos, logrando así una interoperabilidad con otros actores de un mismo proyecto BIM.

• Generación de elementos de diseño: originará completos perfiles longitudinales, dotándolos de guitarras personalizadas y practicando con diferentes métodos de creación, tanto a través de un MDT y una alineación, como otros más precisos, como los perfiles por regresión. Usará estos perfiles para el diseño de rasantes y proyectará en ellas acuerdos verticales. Una vez más, se aplicará la normativa de trazado para la comprobación de infracciones. También aprenderá todo lo que necesita saber para la representación de perfiles transversales, donde plasmará las secciones tipo que, previamente, habrá diseñado gracias a los ensamblajes y subensamblajes y al catálogo de modelado lineal de Autodesk Civil 3D. Finalmente, generará la obra lineal completa, dando paso al cálculo de cubicaciones y mediciones de obra, generando tablas de materiales.

• Plataformas: a través de los ejercicios correspondientes, aprenderá a definir plataformas, terrazas o bermas, obteniendo los movimientos de tierras. Gestionará los contornos de explanada y aprenderá a definir las propiedades para cada criterio de cálculo.

• Entregables: finalmente, y como cierre natural de la fase de diseño y toma de decisiones de un proyecto, aprenderá a generar planos y minutas de obra. Dará salida a su proyecto a través de formatos que faciliten la interoperabilidad con otros programas del mercado, como InfraWorks. Con todo esto, ya estará listo para abordar proyectos de modelado 3D aplicando metodología BIM.

En su recorrido por el libro, encontrará cuadros de notas. Estos cuadros están ideados para captar su atención en referencia a algún concepto o idea que deba destacarse, como la siguiente:

Nota

Los ejercicios prácticos de este libro se complementan con ficheros digitales disponibles para su descarga a través de www.marcombo.info, con el código promocional BIM1.