Modelado paramétrico · Python

Python: crea tus modelos desde código

Escribe un script, ejecútalo y XFEM4U abre el modelo. Struct4U.py, nuestra biblioteca de Python, genera nudos, apoyos, perfiles, barras, placas, cargas y combinaciones: casi todo lo que haces en XFEM4U lo puedes hacer también en Python. XFrame2D también admite entrada paramétrica desde Python.

PYPython→XFEM4U · XFrame2D

Descargar Struct4U.py (.zip)Manual (PDF, en inglés)

python2xfem4u.zip, 15 kB: Struct4U.py y ExamplesXFEM4U.py. Manual: PDF en inglés, 19 páginas, 1,7 MB. Ambos actualizados el 14 de marzo de 2025.

XFEM4U, vista en perspectiva: un puente de celosía en forma de tubo generado por un script de Python, dibujado como líneas con nudos. — Fig. 1Un puente desde un script: un tubo de 1312 barras y 672 nudos, abierto en XFEM4U. Uno de los ejemplos del manual, inspirado en el puente «Netkous» de Róterdam.

1Cómo funciona

El modelo llega a XFEM4U mediante DirectCommands, que también permite a Excel abrir XFEM4U y XFrame2D.

Escribe un script. Ejecútalo. Ahí está tu modelo.

No tengas miedo, pruébalo: en muy poco tiempo conocerás las funciones.

1
Escribe tu script
En el editor de Python que prefieras, como Visual Studio Code o PyCharm. Añade Struct4U.py al proyecto y empieza por ExamplesXFEM4U.py.
2
Ejecútalo
Struct4U.py crea el modelo y se lo pasa a XFEM4U. ExamplesXFEM4U.py te pregunta primero qué ejemplo quieres ver.
3
XFEM4U lo abre
Abre XFEM4U o cambia a su ventana, y ahí está tu modelo: listo para calcular, comprobar y generar la memoria.

2Funciones

Nombres de los métodos como en Struct4U.py. La clase se llama XFEMF4U, con F, como en los ejemplos del manual.

De los nudos a las combinaciones.

Struct4U.py tiene un método para cada parte del modelo. El manual los describe todos, con sus parámetros.

Proyecto y geometría

XFEMF4U: El propio modelo: descripción, número de proyecto, clase de consecuencias (CC1, CC2 o CC3) y vida útil de proyecto.
AddGrid: Ejes, escritos como en XFEM4U: "0 4x3000 2000".
AddNode: Nudos, por sus coordenadas, con un apoyo si lo indicas. En unas coordenadas ya ocupadas, te devuelve ese nudo.
AddSupport: Apoyos: empotrado, articulado, un rodillo en X, Y o Z, una rótula, o uno propio por dirección, con muelles.

Perfiles, barras y placas

AddSteelProfile: Perfiles de acero: un nombre de la biblioteca de XFEM4U, o una forma propia (H, U, T, RHS, CHS, L y más).
AddConcreteProfile: Perfiles de hormigón: clases C12/15 a C90/105, formas S1 a S20.
AddBeam: Vigas y pilares, con las condiciones de sus extremos (empotrado, articulado o solo a tracción), arriostramientos laterales, un giro y una excentricidad.
AddPlate: Placas sobre un polígono de nudos, con un material, un espesor y una excentricidad.
AddPanel: Paneles de carga sobre un polígono de nudos: la dirección de reparto (todas, X o Y) y el tipo de superficie (muro, cubierta plana, a un agua o a dos aguas …).

Cargas y combinaciones

AddCase: Hipótesis de carga: permanente, de uso (categorías A a H), nieve, viento, temperatura, imperfección y más, con sus coeficientes ψ.
AddNodeLoad: Fuerzas y momentos en un nudo.
AddBeamLoadQAddBeamLoadFAddBeamLoadM: Cargas repartidas, cargas puntuales y momentos sobre una barra.
AddSurfaceLoad: Cargas de superficie: constantes, lineales o según una altura de agua.
AddCombination: Combinaciones de hasta cinco hipótesis: ELU, ELS, casi permanente, permanente o frecuente.

Con el número 0, Struct4U.py numera la parte por ti. Cada método devuelve el número que ha creado, o -1 si falla.

3Ejemplo

Código del manual, páginas 10 y 11; la última línea, como en ExamplesXFEM4U.py.

Una escalera de caracol, con un solo bucle.

Del manual: una escalera de caracol de acero alrededor de un pilar central. Cada vuelta del bucle añade un peldaño, su carga y la zanca hasta el peldaño inferior; dos vueltas de 15 peldaños dan 31 peldaños.

PythonStruct4U.py

xfem = XFEMF4U("Example in Python","12345", ConsequenceClass.CC2, 100, "")
# …
optrede = 200
ltrede = 1200
ntrede360 = 15
alpha = 360.0 / ntrede360
nspil = 2
a = 0
x = 0
y = 0
z = 0
xfem.AddSteelProfile(1,"HFCHS2191X125","S235")
xfem.AddSteelProfile(2,"HFRHS100X50X4","S235")
xfem.AddSteelProfile(3,"S200x10","S235",90)
k1 = xfem.AddNode(0,x,y,z,SupportType.Fixed)
z = optrede
vnode = 0

for i in range(nspil*ntrede360+1) :
    x = ltrede * cos(a * pi/180)
    y = ltrede * sin(a * pi/180)
    node1 = xfem.AddNode(0,0,0,z)
    node2 = xfem.AddNode(0,x,y,z)
    beam = xfem.AddBeam(0,node1,node2,2)
    xfem.AddNodeLoad(1,node2,0,0,-10)
    # …
    a += alpha
    z += optrede
    if vnode!=0:
        beam = xfem.AddBeam(0,vnode,node2,3)
    vnode = node2

k2 = xfem.AddNode(0,0,0,z,SupportType.Roll_Z)
xfem.AddBeam(0,k1,k2,1)
# …
xfem.Save2XFEM4U("spiral_stairs")

Los nombres neerlandeses son los del manual: optrede es la altura de un peldaño, ltrede su longitud, ntrede360 los peldaños por vuelta y nspil el número de vueltas. Longitudes en mm, cargas en kN. Se omite en # …: los ejes y las hipótesis, una carga lineal en cada peldaño y las combinaciones.

Vista de geometría en XFEM4U de la escalera de caracol que crea este script: un pilar central tubular, peldaños de perfil tubular rectangular y una zanca que da dos vueltas a su alrededor. — Fig. 2El modelo que crea el script: 62 barras y 64 nudos. Del manual, página 10.

4Galería

Hecho con Python.

Modelos del manual y de nuestros boletines, cada uno generado por un script y abierto en XFEM4U.

XFEM4U: el puente de celosía visto según su eje, un tubo de barras que se cruzan. — Fig. 3El mismo puente, visto según su eje.

XFEM4U: un emparrillado de hormigón con paneles, con una carga de superficie de 5,5 kN/m², una carga lineal de 20 kN/m y cargas puntuales de 50 y 60 kN. — Fig. 4Un emparrillado de cimentación sobre pilotes, con carga de superficie, carga lineal y cargas puntuales. Interfaz en neerlandés.

XFEM4U: el mismo emparrillado tras el cálculo, con las reacciones en kN. — Fig. 5El mismo emparrillado, ya calculado: las reacciones en kN.

XFEM4U: geometría de una celosía curva de tubo redondo con tres cordones, de 24 000 mm de largo y 800 mm de ancho. — Fig. 6Una celosía con una contraflecha de 300 mm: tres cordones de tubo redondo, de 24 m de largo.

XFEM4U: desplazamientos de la celosía curva en un cálculo geométricamente no lineal, en color de 0 a 3,0 mm. — Fig. 7Sus desplazamientos, de un cálculo geométricamente no lineal: 3,0 mm como máximo.

XFEM4U: modelo de líneas de la escalera de caracol con cargas lineales de 5 a 12 kN/m en los peldaños y cargas puntuales de 10 kN, en la hipótesis permanente. — Fig. 8La escalera de caracol con sus cargas: de 5 a 12 kN/m en cada peldaño y 10 kN en su extremo. Interfaz en neerlandés.

XFEM4U: un árbol de Navidad con una estrella en la punta, hecho de nudos y barras. — Fig. 9Para las fiestas de 2024: un árbol de Navidad, generado con Python.

5Comparar

Con las palabras de nuestros boletines de junio de 2024 y enero de 2025.

¿Python o XSpreadsheets?

Dos formas de crear un modelo a partir de parámetros. Cuál te conviene depende de lo que construyas y de si te gusta programar.

XSpreadsheets · Excel

Módulos ya hechos en un libro de Excel: rellena los valores y abre el modelo.
Genera rápidamente las estructuras 2D y 3D más habituales.
A muchos ingenieros de estructuras programar en Python les resulta bastante complicado. Excel, en cambio, lo conocen bien.
La entrada paramétrica desde Excel está en todas las licencias, desde Basic 2D.

XSpreadsheets

Python · Struct4U.py

Tu propio script, con los métodos de Struct4U.py.
Te atreves con todo y generas las estructuras 2D y 3D más complejas.
Con Python puedes hacer mucho más: parametrizar, pero también generar una parte complicada de tu estructura.
La licencia Premium 2D + 3D, o incluido con el pago por uso.

6Aprender

Los boletines están en inglés y neerlandés; enlazamos la versión inglesa.

Manual, ejemplos y formación.

Manual

How to generate a XFEM4U model using PythonPDF · 19 páginas · 1,7 MB · en inglés
Parametric design with Python(en inglés)Manual de XFEM4U: DirectCommands y un ejemplo con BuildingPy
BuildingPy en GitHub (se abre en una pestaña nueva)Una biblioteca de Python de código abierto: además de a XFEM4U, envía modelos a Speckle, y de ahí a Revit.

Ejemplos

ExamplesXFEM4U.py, en el zip9 ejemplos para empezar: estructuras de acero, una placa de hormigón, una escalera de caracol, un emparrillado de cimentación, una celosía, un puente, una esfera y un árbol de Navidad.
Manual (PDF, en inglés)El manual muestra cinco de ellos, con imágenes del resultado.

Formación

Ofrecemos formación en Python bajo petición.

Pregúntanos por una formación

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7Preguntas

Preguntas frecuentes

01¿Con qué programas funciona?

XFEM4U y XFrame2D admiten entrada paramétrica desde Python. Struct4U.py, su manual y los ejemplos crean modelos de XFEM4U; para XFrame2D, pregúntanos cómo empezar.

02¿Qué necesito?

XFEM4U en Windows, Python con un editor como Visual Studio Code o PyCharm, y el zip de esta página: añade Struct4U.py a tu proyecto y empieza por ExamplesXFEM4U.py.

03¿Qué licencia necesito?

Python viene con la licencia Premium 2D + 3D, 2688 € al año para un usuario, o está incluido con el pago por uso. La entrada paramétrica desde Excel, con XSpreadsheets, ya está en Basic 2D.

04¿Cómo llega el modelo a XFEM4U?

Save2XFEM4U escribe el modelo como archivo XML en tu carpeta temporal y, mediante DirectCommands, le pide a XFEM4U que lo abra. Abre XFEM4U o cambia a su ventana, y ahí está el modelo.

05¿Importa el orden de las llamadas?

Sí. Struct4U.py comprueba lo que añades sobre la marcha: una barra solo puede usar nudos y un perfil que ya existan, y una carga necesita su hipótesis. Cada método devuelve el número que ha creado, o -1 si falla.

06¿Hay formación?

Sí, ofrecemos formación en Python bajo petición. Ponte en contacto con nosotros.

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