Alexander Justi Consultoria e Gestão em BIM

Arquitetura e análise estrutural: uma nova interoperabilidade

Quem atua no setor construtivo sabe que nem sempre a relação entre arquitetura e análise estrutural é tão próxima. Porém, a partir de uma atualização da nova versão do Archicad, essa relação ficou mais íntima. A partir do Design Integrado, que é um dos novos recursos do Archicad 24, é possível integrar modelo arquitetônico e modelo de análise estrutural, com interoperabilidade com um software de cálculo, que vai permitir um processo muito mais ágil e mais colaboração. Leia mais neste post para conhecer essas facilidades. O que os recursos do BIM permitem no quesito integração? Projetos com alta eficiência é o ideal dos profissionais envolvidos no setor da construção. No entanto, para atingir esse alto desempenho, muitas análises são necessárias ao longo do ciclo de vida de um projeto. Foi a partir do surgimento da metodologia BIM no mercado nos anos 2000 que os designers assimilaram muitos processos novos que garantiram produtividade muito maior ao setor também neste aspecto. Processos que eram totalmente separados na arquitetura e engenharia estrutural começaram a ficar cada vez mais próximos. Mas, antes de falar sobre isso, vamos lembrar o que é BIM? É uma metodologia de trabalho colaborativa que utiliza um modelo único 3D, carregado de informações, que permite projetar, construir, gerenciar e operar, possibilitando um fluxo de trabalho inteligente e colaborativo entre todas as disciplinas do setor AECO. A plataforma BIM é amparada nos pilares pessoas, processos e tecnologia, que traz inúmeras vantagens ao setor porque tem, entre os seus principais recursos, design aprimorado, simulações com gêmeos digitais, planejamento assertivo, com precisão de cronogramas e orçamentação (com extração de quantitativos baseados nas informações do modelo), análises de desempenho da edificação ou instalação, redução de custos e eficiência nas entregas. Com o tempo, as soluções tecnológicas do BIM também foram se aperfeiçoando, muitos softwares foram sendo desenvolvidos para atender as mais diversas disciplinas e dar suporte à metodologia, garantindo mais diálogo entre as disciplinas envolvidas no setor AECO. E essa é uma das principais vantagens do BIM: a interoperabilidade. Durante todo o ciclo de vida de um projeto, os softwares podem interoperar entre si e trazer mais eficiência. Novidades do Archicad que contemplam a análise estrutural Assim como o Revit (Autodesk), o Archicad (Graphisoft) é um software de modelagem BIM muito utilizado para os projetos arquitetônicos no mundo inteiro, foi o primeiro a ser lançado de forma comercial. Desfrutando de grande prestígio entre profissionais, na sua última versão, o Archicad 24, aprimorou também a integração com os projetos estruturais Na nova versão do Archicad é permitido uma integração completa entre o projeto arquitetônico e o modelo de análise estrutural, com recursos que vão suportar a colaboração entre as disciplinas. O modelo analítico estrutural é gerado em segundo plano, simultaneamente ao modelo físico. No entanto, não é um modelo separado, vai apresentar placas, planos, vigas e todos os elementos necessários para fazer um cálculo, que pode ser tanto da edificação inteira, como de laje a laje. À medida que o modelo do projeto arquitetônico muda, o modelo analítico também será atualizado e os cálculos serão refeitos a partir dos novos elementos de deslocamento, tensão, forças internas, etc. Interoperabilidade com o SCIA Para realizar os cálculos do modelo analítico estrutural, é permitida a interoperabilidade com um outro software, o SCIA Engineer (Nemetscheck), que é uma solução para análise e dimensionamento para todo tipo de estruturas, com uma ampla gama de funcionalidades para vários tipos de materiais. É totalmente compatível para cálculo de edifícios, pontes, plantas industriais ou outros tipos de construção. O SCIA já desfruta de grande conhecimento no Brasil entre os engenheiros estruturais que realizam projetos de pontes, mas tende a ficar mais popular para novas edificações a partir dessa interoperabilidade com o Archicad 24. O software também tem versão em português e opera com o padrão NBR. Arquitetura e análise estrutural: modelos conectados Antes dessa interoperabilidade entre os softwares, era criado um modelo arquitetônico, então o engenheiro gerava um modelo de cálculo e só depois de carregá-lo é que surgia o resultado da análise. Com o Archicad 24 e o SCIA Engineer todo o processo fica muito mais integrado e pode ser realizado de forma muito mais veloz. Em geral, o modelo analítico é semelhante ao modelo físico, mas não é igual, porém, no Archicad 24, o modelo é todo conectado, há um refinamento do modelo analítico com base em regras. Ao escolher as regras do modelo, o software faz as considerações dos elementos finitos e ajuda nesta integração da análise estrutural para engenharia civil e arquitetura. Com o Design Integrado da nova versão do Archicad, é possível fazer alterações facilmente, com um simples clique, as telas se revezam entre modelo estrutural e arquitetônico, que permite compartilhar com outras ferramentas. Essa interoperabilidade com os programas de análise estrutural é garantida pelo uso do Structural Analytical Format (SAF), que é otimizado para esses softwares. Assim, as decisões de projeto podem ser tomadas de forma mais rápida, devido a essa comunicação e praticidade dos novos recursos, que vão gerar uma aceleração de diálogo entre as áreas, porque os profissionais podem trabalhar no modelo ao mesmo tempo se o arquiteto tem BIM Cloud e o engenheiro também atua com o Archicad. Como é realizada a interoperabilidade para cálculo? O modelo analítico estrutural será exportado pelo engenheiro estrutural, que vai abrir o SCIA Engineer para executar a simulação de análise e a otimização do projeto com as alterações necessárias. O software vai ler o modelo da forma como é apresentado no Archicad, com geometria, nós, barras, superfícies e apoios, etc. Então, o engenheiro pode fazer os carregamentos de carga, analisar o modelo e escolher os parâmetros para cálculos, e pedir para rodar o cálculo estrutural. O cálculo é realizado de forma muito rápida, aceitando também os dados de estrutura 2D. Um dos pontos interessante é que é neste fluxo de ida e volta do Archicad para o Scia não há necessidade de nenhuma conversão de arquivos. Quando o arquiteto recebe o modelo de volta, pode ou não aceitar as alterações, para validar as sugestões do engenheiro. Com a ferramenta, o arquiteto também ganha uma visão da análise estrutural quase em tempo real. Para suportar esse fluxo de trabalho entre a arquitetura e análise estrutural, o Archicad também tem recursos adicionais, como o Comparador de Modelos, Gestão de Anotações, Rastreamento de Alterações e Verificação de Modelo. No Comparador de Modelos, por exemplo, ao expor o modelo SAF, já é possível conhecer os elementos adicionados pelo engenheiro. Por meio de um botão de aparência, os novos elementos serão destacados com cores diferentes. Conclusão Essa relação mais próxima entre a arquitetura e análise estrutural com o Archicad 24 possibilita uma grande produtividade para os projetos, além de eliminar o retrabalho de forma muito efetiva. Sem dúvida, é um momento novo vivenciado pelo setor, que vem sendo amplamente favorecido por uma crescente digitalização, com uso de recursos inteligentes que tornam os projetos altamente eficazes e rentáveis.

Quem atua no setor  construtivo sabe que nem sempre a relação entre arquitetura e análise estrutural é tão próxima. Porém, a partir de uma atualização da nova versão  do Archicad, essa relação ficou mais íntima.

A partir do Design Integrado, que é um dos novos recursos do Archicad  24, é possível integrar modelo arquitetônico e modelo de análise estrutural, com interoperabilidade com um software de cálculo, que vai permitir um processo muito mais ágil e mais colaboração.

Leia mais neste post para conhecer essas facilidades.

O que os recursos do BIM permitem no quesito integração?

Projetos com alta eficiência é o ideal dos profissionais envolvidos no setor da construção. No entanto, para atingir esse alto desempenho, muitas análises são necessárias ao longo do ciclo de vida de um projeto.

Foi a partir do surgimento da metodologia BIM no mercado nos anos 2000 que os designers assimilaram muitos processos novos que garantiram produtividade muito maior ao setor também neste aspecto. Processos que eram totalmente separados na arquitetura e engenharia estrutural começaram a ficar cada vez mais próximos.

Mas, antes  de falar sobre isso, vamos lembrar o que é BIM? É uma metodologia de trabalho colaborativa que utiliza um modelo único 3D, carregado de informações, que permite projetar, construir, gerenciar e operar, possibilitando um fluxo de trabalho inteligente e colaborativo entre todas as disciplinas do setor AECO. 

A plataforma BIM é amparada nos pilares pessoas, processos e tecnologia, que traz inúmeras vantagens ao setor porque tem, entre os seus principais recursos, design aprimorado, simulações com gêmeos digitais, planejamento assertivo, com precisão de cronogramas e orçamentação (com extração de quantitativos baseados nas informações do modelo), análises de desempenho da edificação ou instalação, redução de custos e eficiência nas entregas.

Com o tempo, as soluções tecnológicas do BIM também foram se aperfeiçoando,  muitos softwares foram sendo desenvolvidos para atender as mais diversas disciplinas e dar suporte à metodologia, garantindo mais diálogo entre as disciplinas envolvidas no setor AECO.

E essa é uma das principais vantagens do BIM: a interoperabilidade. Durante todo o ciclo de vida de um projeto, os softwares podem interoperar entre si e trazer mais eficiência. As áreas que ganham com isso agora é arquitetura e análise estrutural.

Novidades do Archicad que contemplam a análise estrutural

Assim como o Revit (Autodesk), o Archicad (Graphisoft) é um software de modelagem BIM muito utilizado para os projetos  arquitetônicos no mundo inteiro, foi o primeiro a ser lançado de forma comercial. Desfrutando de grande prestígio entre profissionais, na sua última versão, o Archicad 24, aprimorou também a integração com os projetos estruturais

Na nova versão do Archicad é permitido uma integração completa entre o projeto arquitetônico e o modelo de análise estrutural, com recursos que vão suportar a colaboração entre as disciplinas.

O modelo analítico estrutural é gerado em segundo plano, simultaneamente ao modelo físico. No entanto, não é um modelo separado, vai apresentar placas, planos, vigas e todos os elementos necessários para fazer um cálculo, que pode ser tanto da edificação inteira, como de laje a laje. 

À medida que o modelo do projeto arquitetônico muda, o modelo analítico também será atualizado e os cálculos serão refeitos a partir dos novos elementos de deslocamento, tensão, forças internas, etc.

Interoperabilidade com o SCIA

Para realizar os cálculos do modelo analítico estrutural, é permitida a interoperabilidade com um outro software, o SCIA Engineer (Nemetscheck), que é uma solução para análise e dimensionamento para todo tipo de estruturas, com uma ampla gama de funcionalidades para vários tipos de materiais.

É totalmente compatível para cálculo de edifícios, pontes, plantas industriais ou outros tipos de construção. 

O SCIA já desfruta de grande conhecimento no Brasil entre os engenheiros estruturais que realizam projetos de pontes, mas tende a ficar mais popular para novas edificações a partir dessa interoperabilidade com o Archicad 24. 

O software também tem versão em português e opera com o padrão NBR.

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Arquitetura e análise estrutural: modelos conectados

Antes dessa interoperabilidade entre os softwares, era criado um modelo arquitetônico, então o engenheiro gerava um modelo de cálculo e só depois de carregá-lo é que surgia o resultado da análise. Com o Archicad 24 e o SCIA Engineer todo o  processo fica muito mais integrado e pode ser realizado de forma muito mais veloz.

Em geral, o modelo analítico é semelhante ao modelo físico, mas não é igual, porém, no Archicad 24, o modelo é todo conectado, há um refinamento do modelo analítico com  base em regras.

Ao escolher as regras do modelo, o software faz as considerações dos elementos finitos e ajuda nesta integração da análise estrutural para engenharia civil e arquitetura.

Com  o Design Integrado da nova versão do Archicad, é possível fazer alterações facilmente, com um simples clique, as telas se revezam entre modelo estrutural  e arquitetônico, que permite  compartilhar com outras ferramentas.

Essa interoperabilidade com os programas de análise estrutural é garantida pelo uso do Structural Analytical Format (SAF), que é otimizado para esses softwares.

Assim, as decisões de projeto podem ser tomadas de forma mais rápida, devido a essa comunicação e praticidade dos novos recursos, que vão gerar uma aceleração de diálogo entre as áreas, porque os profissionais  podem trabalhar no modelo ao mesmo tempo se o arquiteto tem BIM Cloud e o engenheiro também  atua com o Archicad.

Como é realizada a interoperabilidade para cálculos?

O modelo analítico  estrutural será exportado pelo engenheiro estrutural, que vai abrir o SCIA Engineer para executar a simulação de análise e a otimização do projeto com  as  alterações necessárias.  

O software vai ler o modelo da forma como é apresentado no Archicad, com geometria, nós, barras, superfícies e apoios, etc.  Então, o engenheiro pode fazer os carregamentos de carga, analisar o modelo e escolher os parâmetros para cálculos, e pedir para rodar o cálculo estrutural.

O cálculo é  realizado de forma muito rápida, aceitando também os  dados de  estrutura 2D. 

Um dos pontos interessante é que  é neste fluxo de ida e volta do Archicad para o Scia não há necessidade de nenhuma conversão de arquivos.

Quando o  arquiteto recebe o modelo de volta, pode ou não aceitar as alterações, para validar  as sugestões  do engenheiro. Com a ferramenta, o arquiteto também ganha uma visão da análise estrutural quase em tempo real. 

Para suportar esse fluxo de trabalho entre a arquitetura e análise estrutural, o Archicad também tem recursos adicionais, como o Comparador de Modelos, Gestão de Anotações, Rastreamento de Alterações e Verificação de Modelo.

No Comparador de Modelos, por exemplo, ao expor o modelo SAF, já é possível conhecer os elementos adicionados pelo engenheiro. Por meio de um botão de aparência, os novos elementos serão destacados com cores diferentes.

Conclusão

Essa relação mais próxima entre a arquitetura e análise estrutural com o Archicad 24 possibilita uma grande produtividade para os projetos, além de eliminar o retrabalho de forma muito efetiva.

Sem dúvida, é um momento novo vivenciado pelo setor, que vem sendo amplamente favorecido por uma crescente digitalização, com uso de recursos inteligentes que tornam os projetos altamente eficazes e rentáveis.

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O BIM Mandate pode ter duas interpretações: o documento (Manual do BIM) que detalha aspectos de modelagem ou mandato BIM, que é um padrão que estabelece políticas de implementação da metodologia em certos países. Neste aspecto, o BIM Mandate Brasil é a Estratégia BIM BR, lançada pelo decreto 10.306, de abril de 2020. No decreto, o governo federal estabeleceu a utilização do Building Information Modeling na execução direta ou indireta de obras e serviços de engenharia realizada pelos órgãos e pelas entidades da administração pública federal, no âmbito da Estratégia Nacional de Disseminação do Building Information Modelling- Estratégia BIM BR, instituída pelo Decreto nº 9.983, de 22 de agosto de 2019. Neste post, vamos focar no Manual BIM, que é essencial para os projetos do setor, pois é a definição dos fornecedores ou construtoras sobre as necessidades de informação da estrutura do modelo e vai orientar todo o processo de desenvolvimento do projeto. Leia o post até o final para entender melhor o BIM Mandate, que pode também ajudar as empresas nas contratações de projetos. O que é BIM? Antes de falar de BIM Mandate (Manual BIM), vamos entender o que é BIM (Building Information Modeling). Essa é uma metodologia que envolve um processo inteligente e colaborativo, baseado em um modelo 3D único para a indústria da Arquitetura, Engenharia e Construção. Como o modelo é único, o processo é totalmente colaborativo entre as disciplinas permitindo projetar, analisar, planejar, gerenciar e operar sistemas de construção de uma forma muito mais rápida e segura do que os métodos tradicionais. Além disso, o BIM também possibilita redução de custos e de tempo de execução de obra, permitindo agregar muito mais valor aos projetos do setor construtivo. No mundo, a necessidade da metodologia vem crescendo de tal forma que, além das edificações, também tem sido utilizado o BIM na modelagem das cidades. Para que serve BIM Mandate? Vamos ao BIM Mandate ou Manual BIM: é um documento essencial porque vai orientar as equipes tanto na identificação quanto na execução de cada fase do ciclo de vida do projeto. Normalmente, é utilizado por uma construtora, empresa de projetos ou setor do órgão público com suas regras gerais de trabalho em BIM. Por meio deste documento, criado antes de iniciar o projeto, todos os padrões de construção são definidos e especificados pelos fornecedores (escritórios de arquitetura ou engenharia) ou empreiteiras. São formas únicas de realizar o procedimento para modelagem. Funciona como um manual pré-definido, sendo Open BIM para trabalhar com a interoperabilidade, que se dá por um ambiente colaborativo por meio de IFC (Industry Foundation Classes), que é um formato que permite o intercâmbio de informções. Também pode ser com BIM exclusivo (especialmente para a iniciativa privada) quando é utilizado somente determinados softwares nativos da mesma plataforma, como o Archicad ou Revit. Confusão entre BEP e BIM Mandate Há também uma certa confusão no mercado quando associam o BIM Mandate como BEP (Plano de Execução BIM). Enquanto o Manual BIM vai apresentar as regras gerais pré-definidas do trabalho com base no BIM, o BEP é criado a cada projeto, como foco em um produto específico, de contrato a contrato, para definir plano de implementação do BIM para aquele projeto, usos, processos, coleta de informações, responsabilidades e funções, softwares, cronograma, documentos, etc. BIM Mandate: exemplo do que deve constar Quando um escritório de arquitetura ou engenharia tem o seu próprio BIM Mandate pode agregar valor ao trabalho que vai oferecer aos seus clientes, porque demonstra que essas diretrizes podem promover um potencial de eficácia aos resultados do projeto. O processo de levantar informações sobre gargalos, custos e estimativas de melhorias por si só já agrega valor aos trabalhos das empresas que têm um BIM Mandate porque pode demonstrar que está compatível com as exigências e especificidades do mercado construtivo. Neste BIM Mandate estarão destacados detalhes das variadas etapas dentro do ciclo de vida do projeto BIM. Veja as informações que deverão constar no documento e serão disponibilizadas à equipe: Definição dos usos do modelo BIM e diretrizes de Modelagem; Definições de Projeto; Padronização de nomenclaturas de: materiais, bibliotecas, arquivos, etc; LOD (Nível de Desenvolvimento do modelo em cada etapa de entrega); LOI (Nível de Informação); Planejamento (BIM 4D); Orçamentação (BIM 5D); Coordenação de Projetos; Diretrizes de interoperabilidade; Entregáveis BIM; Utilização vinculada à EAP. Conclusão O BIM Mandate é recomendado para a fase anterior ao início do projeto porque certamente servirá para garantir muito mais estrutura aos dados e processos necessários. Dessa forma, tanto o planejamento quanto desenvolvimento do projeto tendem a ser muito mais organizados e eficientes. Vale a pena produzir o documento.

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