Ingeniería Civil · 2025
Integración de metodologías BIM en la evaluación y gestión de proyectos de rehabilitación estructural y urbana estudio de caso, edificio administrativo
Este proyecto de grado aborda la problemática de la desarticulación metodológica entre el modelado BIM y el análisis de vulnerabilidad sísmica en edificaciones institucionales de Bogotá. Tomando como caso de estudio de un edificio administrativo localizado en el sector de Teusaquillo, Bogotá, el trabajo propone desarrollar un esquema de recomendaciones que integre estas tecnologías para optimizar la evaluación estructural según la normativa NSR-10. La investigación plantea crear un modelo paramétrico que facilite la identificación de riesgos sísmicos, patologías estructurales y puntos críticos mediante análisis tridimensionales y representaciones gráficas. El enfoque metodológico incluye inspecciones in situ, análisis de información existente y simulaciones computacionales para establecer diagnósticos precisos que fundamenten futuras intervenciones. El proyecto se limita a la evaluación técnica y documental, excluyendo implementaciones físicas de reforzamiento, pero incluyendo análisis de costos y control de tiempos básicos y sus valoraciones de viabilidad que servirán como base para la toma de decisiones relacionadas con la integridad estructural del edificio.
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Contenido
- PROBLEMAp. 18
- 1.1 IDENTIFICACIÓNp. 18
- 1.2 DESCRIPCIÓNp. 19
- 1.3 PLANTEAMIENTOp. 20
- DELIMITACIÓNp. 20
- CONCEPTUALp. 20
- 2.2 GEOGRÁFICAp. 23
- 2.3 CRONOLÓGICAp. 23
- OBJETIVOSp. 24
- 3.1 OBJETIVO GENERALp. 24
- 3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 24
- ANTECEDENTESp. 25
- 4.1 INTERNOSp. 29
- 4.1.1 Historia y función del edificio administrativo distritalp. 29
- 4.1.2 Ubicación y características arquitectónicasp. 30
- Proceso de rehabilitación estructuralp. 31
- Resultados y beneficiosp. 32
- 4.1.3 Metodología de los Estudios de Vulnerabilidadp. 33
- Fases de Evaluaciónp. 33
- Técnicas de Evaluación No Destructivap. 34
- Modelación Computacionalp. 34
- 4.1.4 Hallazgos Comunes en Edificios Gubernamentales de Bogotáp. 35
- Tipologías Estructurales Predominantesp. 35
- Deficiencias Estructurales Frecuentesp. 35
- 4.1.5 Estrategias de Rehabilitación Estructuralp. 36
- Técnicas de Reforzamiento Implementadasp. 37
- 4.2 EXTERNOSp. 38
- 4.2.1 Edificios institucionalesp. 38
- Edificio Liévano (Alcaldía Mayor)p. 38
- Basílica Menor del Sagrado Corazón de Jesús (Voto Nacional):p. 39
- Iglesia de Nuestra Señora de la Candelaria:p. 39
- Biblioteca Nacional de Colombiap. 40
- Hospital San Juan de Diosp. 40
- Palacio de San Francisco (Gobernación de Cundinamarca)p. 41
- Edificio Aviancap. 41
- JUSTIFICACIÓNp. 42
- MARCO REFERENCIALp. 43
- MARCO TEÓRICOp. 45
- 6.1.1 Metodología BIMp. 45
- 6.1.2 Gestión de Proyectosp. 50
- 6.1.3 Eficiencia Energética en la Construcciónp. 54
- 6.1.4 Drones y usos dentro de la ingenieríap. 58
- Dron DJI Air 3Sp. 60
- 6.1.5 Revitp. 62
- Conceptualización Revitp. 62
- Elementosp. 62
- Familias en Revitp. 63
- Parametrizaciónp. 63
- Fasesp. 41
- Coordinación interdisciplinarp. 64
- 6.1.6 Vulnerabilidad Sísmicap. 64
- 6.1.7 El reforzamiento estructuralp. 70
- 6.1.8 Patología estructuralp. 75
- 6.1.9 Evalúo de cargasp. 80
- 6.1.10 Cartografía y Visualización de Datosp. 84
- 6.1.11 Georreferenciaciónp. 87
- 6.2 MARCO CONCEPTUALp. 88
- MARCO INSTITUCIONALp. 91
- 6.3.1. Secretaría de Hacienda (Caso de Estudio Principal)p. 91
- Descripción Generalp. 91
- Marco Legal y Normativop. 92
- Estructura Organizacionalp. 92
- Edificio administrativop. 92
- Gestión de Infraestructura y Riesgosp. 93
- 6.3.2. Universidad Militar Nueva Granada (Institución Académica)p. 93
- Perfil Institucionalp. 93
- Facultad de Ingenieríap. 93
- Líneas de Investigaciónp. 93
- Convenios Interinstitucionalesp. 94
- Impacto en la comunidad neogranadinap. 94
- MARCO LEGALp. 95
- Evolución de la Normativa Sísmica en Colombiap. 95
- 6.4.2. Normativa Sísmica y Estructuralp. 96
- Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10)p. 96
- Títulos Relevantes del NSR-10p. 97
- Microzonificación Sísmicap. 97
- 6.4.3. Implementación BIM en Colombiap. 98
- Política Nacional para Adopción BIMp. 98
- Iniciativas Institucionalesp. 98
- Normas Técnicas Colombianas Relacionadasp. 99
- 6.4.4. Rehabilitación y Reforzamiento Estructuralp. 99
- Marco Legal para Edificaciones Existentesp. 99
- Patrimonio Histórico y Culturalp. 99
- Licencias y Permisos para Rehabilitaciónp. 100
- 6.4.5 Estudios de Vulnerabilidad Sísmicap. 100
- Requisitos Normativosp. 100
- Normativa para Edificaciones Especialesp. 101
- 6.4.6 Contratación y Responsabilidad Profesionalp. 101
- Contratación Públicap. 101
- Ejercicio Profesionalp. 102
- 6.4.7 Normativa sobre Gestión del Riesgop. 103
- Marco Legislativop. 103
- Planes de Ordenamiento Territorialp. 103
- 6.4.8 Certificaciones y Sistemas de Calidadp. 104
- Sistemas de Gestión de Calidadp. 104
- Certificaciones Sostenibles en Construcciónp. 104
- MARCO HISTÓRICOp. 105
- 6.5.1 (2000-2009)p. 105
- 6.5.2 (2010-2014)p. 105
- 6.5.3 (2015-2018)p. 106
- 6.5.4 (2018-2020)p. 107
- 6.5.5 (2020-2023)p. 108
- 6.5.6 (2023-Actualidad)p. 108
- MARCO AMBIENTALp. 109
- 6.6.1 Regulación distritalp. 109
- Resolución 1138 de 2013p. 109
- Resolución 932 de 2015p. 109
- Acuerdo 790 de 2020p. 109
- 6.6.2 Control ambientalp. 110
- Áreas de Regulaciónp. 110
- Control de Emisiones Atmosféricasp. 110
- Manejo del Recurso Hídricop. 111
- Protección del Arbolado Urbanop. 111
- Contaminación Acústicap. 111
- METODOLOGÍAp. 112
- Fase 1: Planeación y recopilación de informaciónp. 112
- 7.1.1 Revisiones normativas y documentalp. 112
- 7.1.2 Trazabilidad de planeación del trabajo de gradop. 113
- 7.1.2.1 Cronogramap. 113
- 7.1.2.1.1 Diagrama de Ganttp. 115
- 7.1.2.1.2 Estadísticas de recursosp. 116
- 7.1.2.2 Creación de parámetros para codificaciónp. 117
- 7.1.2.3 Planeación de inspección in situp. 119
- 7.1.2.4 Cronología de visitas técnicas o de inspecciónp. 119
- 7.1.2.5 Puntos equidistantes para buena apreciación evaluar sondeosp. 120
- 7.1.2.6 Ensayosp. 120
- proyectop. 48
- 7.1.4 Contenedores y organización de la informaciónp. 122
- 7.1.5 validación de la informaciónp. 125
- 7.1.6 Rolesp. 125
- Fase 2 Evaluación y categorizaciónp. 130
- Ejecución y aplicación de normativa y documentaciónp. 130
- Evaluación de inspección visualp. 131
- Fase Previap. 132
- Fase de Inspecciónp. 132
- Fase de Documentaciónp. 133
- Fase Finalp. 134
- Matriz de evaluación cuantitativa de patologíasp. 135
- clasificación de las patologíasp. 137
- Fase 3 Modelado BIMp. 139
- 7.3.1 Definición del alcancep. 139
- 7.3.2 Nivel de desarrollop. 139
- 7.3.3 Implementación de parámetros para codificaciónp. 141
- 7.3.4 Implementación de información en patología:p. 142
- 7.3.4 Modelo arquitectónico de la fachada del edificiop. 144
- Fase 4Análisis de resultados por sector y por pisop. 146
- 7.4.1Consolidación de resultadosp. 146
- 7.4.2 Recomendaciones técnicas por categoríap. 146
- Fase 5 Control de programa y presupuesto (modelo 5d)p. 147
- 7.5.1 Actividades propuestas para el proyectop. 150
- 7.5.2 Creación de línea basep. 150
- 7.5.3 Presupuesto de recomendaciones preliminaresp. 150
- 8. CAPÍTULOSp. 150
- 8.1 Modelo a partir de imágenes satelitales con dronp. 150
- 8.1.1 Topografíap. 152
- 8.1.2 Georeferenciaciónp. 152
- 8.2 Patologíasp. 153
- 8.2.1 Extracción de núcleosp. 153
- 8.2.2 Ensayo de ferroscanp. 136
- 8.2.3 Regatasp. 155
- 8.2.4 Ensayo de esclerómetrop. 136
- 8.2.5 Carbonataciónp. 157
- 8.2.6 Inspección Visualp. 159
- 8.3 Evaluación estructura existentep. 167
- Características de la edificaciónp. 168
- 8.4.1 Grupo de usop. 168
- 8.4.2 Coeficiente de importanciap. 168
- 8.5 Amenaza sísmica y parámetros de diseñop. 168
- 8.5.1 Amenaza sísmicap. 168
- 8.6 Espectro de diseño según microzonificación sísmicap. 169
- 8.6.1 Método de análisis fuerzas sísmicasp. 172
- Sistema estructural de resistencia sísmicap. 172
- Avalúo de cargasp. 173
- Índice de flexibilidadp. 173
- Índices de sobresfuerzop. 174
- 8.10.1 Columnasp. 174
- Flexo Compresiónp. 174
- Cortantep. 175
- 8.10.2 Murosp. 176
- Cortantep. 175
- 8.10.3 Vigasp. 177
- Flexiónp. 178
- Cortantep. 175
- RESULTADOSp. 179
- 9.1 Recopilación patologíasp. 179
- 9.1.1 Resultados Núcleos De Extracciónp. 179
- 9.1.2 Resultados Ferroscanp. 181
- 9.1.3 Resultados Regatasp. 183
- 9.1.4 Resultados Esclerómetrop. 184
- 9.1.5 Resultados Carbonataciónp. 185
- 9.2 Matriz de resultados de inspecciónp. 187
- 9.2.1 Inspección visual in situp. 187
- 9.2.2 Inspección técnica de resultadosp. 188
- 9.3 Modelop. 118
- 9.3.1 Estructura base del modelo digitalp. 192
- Cubierta modelo digitalp. 192
- Visualización 3D del modelo digitalp. 192
- Visualización modelo digital sin placasp. 193
- 9.3.2 Digitalización grafica de acuerdo con el nivel de vulnerabilidadp. 193
- Cubierta modelo digital con su respectivo grado de vulnerabilidadp. 193
- Modelo digital 3D visto desde la perspectiva surorientalp. 194
- Modelo digital 3D visto desde su perspectiva noroccidentalp. 194
- 9.3.3 Alimentación de patologías dentro del modelo digitalp. 195
- 9.3.3.1 Patología presentada en columnap. 195
- Identificación de patología y localización de la columnap. 195
- Recomendación técnica para rehabilitación de la patología presentada en la columnap. 195
- 9.3.3.2 Patología presentada en vigap. 196
- Identificación de patología y localización de la vigap. 196
- Vista en corte de la patología identificada en la vigap. 196
- Resumen gráfico de la evaluación sectorial mediante diagrama radialp. 197
- Análisis e Interpretación de Resultadosp. 198
- Recomendación técnica para rehabilitación de la patología presentada en la columnap. 201
- 9.3.3.3 Patología presentada en murop. 201
- Identificación de patología y localización del murop. 201
- Recomendación técnica para rehabilitación de la patología presentada en el murop. 202
- 9.4 Modelo fachada de dronp. 202
- 9.5 Cuadro de recomendacionesp. 205
- 9.6 Estimación de Costos de Intervenciónp. 211
- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESp. 214
- BIBLIOGRAFÍAp. 217
- ANEXOSp. 224