[1] O documento discute a aplicação da metodologia BIM (Building Information Modeling) ao projeto de estruturas. [2] Aborda casos práticos de projetos onde o BIM foi aplicado e as vantagens obtidas, como a detecção automática de conflitos e a quantificação de custos. [3] Aponta tendências futuras como uma maior colaboração multidisciplinar nas fases iniciais dos projetos e a imposição do uso do BIM pelos promotores de obras.

1. O BIM aplicado ao Projeto de Estruturas
11/12/2013
José Carlos Lino

2. Apresentação
Fundada em 1990
ENGENHARIA
Construção e Indústria
•Projectos
•Consultorias
•Peritagens
SOFTWARE
I&D
•Software de Cálculo
•Núcleo IDI
•Software de Gestão
•Colaboração c/
Universidades
•Teses PhD/MSc em
ambiente empresarial
•Grupos de Trabalho (Bim
Forum Portugal / PTPC)
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
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3. Apresentação
Arrábida Shopping
EDIFÍCIOS
•
Habitacionais
•
Centros comerciais
•
Edifícios para Ensino e Investigação
Centro Cultural de Ílhavo
•
Equipamentos desportivos e culturais
•
Equipamentos de transportes
•
Reabilitação e Recuperação
Estação Viana
Torre das Antas
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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4. Apresentação
INFRA-ESTRUTURAS AMBIENTAIS E EQUIPAMENTOS INDUSTRIAIS
•
Indústrias (Transformação/Distribuição/Manufatura)
•
Centros de Logística
•
Concessionários Automóveis
•
Estações de Tratamento de Águas
•
Estações de Valorização Orgânica e Tratamento de Resíduos Sólidos
ETAR do Ave
Lactogal
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
ETAR de Serzedo
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5. Índice
1. Enquadramento
2. Implementações práticas
3. Tendências
4. Conclusões
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
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6. 1. Enquadramento
Familiarização com aplicações informáticas
• Os engenheiros de estruturas têm um longo historial de trabalho com informação digital e
são muito dinâmicos no desenvolvimento e utilização de aplicações informáticas;
• Nas últimos três décadas foram desenvolvidas imensas aplicações e ferramentas de
análises de estruturas.
• Os engenheiros de estruturas foram os pioneiros na adoção da modelação paramétrica na
indústria AEC.
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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7. 1. Enquadramento
• Pormenorização de
Betão Armado
• Verificação automática
de regulamentos
• Conceção em fases
iniciais
• Trabalho colaborativo
• SOA (Cloud computing)
• Comunicação
automática com
sistemas de gestão
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8. 1. Enquadramento
Principais funcionalidades do BIM aplicado ao projeto
(Jeong et al.)
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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9. 1. Enquadramento
…
…
…
…
BIM nas
Estruturas
Metálicas
BIM nas
Estruturas Mistas
BIM nas
Estruturas de
Madeira
BIM nas
Estruturas de
Alvenaria
BIM nas
Estruturas de
Betão Armado
BIM nas
Estruturas PréFabricadas
Integração
simples
Integração
complexa
Integração
simples
Integração
média
Integração
complexa
Integração
simples
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10. 1. Enquadramento
BIM nas Estruturas Metálicas
• Elevada pormenorização das ligações entre elementos metálicos;
• Aplicabilidade do BIM nas fases de projeto, fabrico e montagem das estruturas metálicas.
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11. 1. Enquadramento
BIM nas Estruturas Mistas
• Definição do comportamento estrutural entre os dois materiais recorrendo à tecnologia
BIM com a consequente interligação à ferramenta de análise estrutural;
• Falta de famílias paramétricas.
(Autodesk)
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12. 1. Enquadramento
BIM nas Estruturas de Madeira
• Detalhe nas ligações entre elementos de madeira;
• Facilidade na partilha de informação com o fabricante
dos elementos estruturais de madeira.
(Autodesk)
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13. 1. Enquadramento
BIM nas Estruturas de Alvenaria
• Necessidade de automatizar a modelação de paredes de alvenarias;
• Necessidade de aumentar o número de famílias paramétricas.
(Cavieres. A, et al; 2011)
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14. 1. Enquadramento
BIM nas Estruturas de Betão Armado
• Uma das áreas com maior desenvolvimento e estudo na aplicabilidade da tecnologia BIM
à Engenharia de Estruturas;
• Atualmente já é efetuada a pormenorização das armaduras, deteção de conflitos e
medição/orçamentação das mesmas.
(Tekla)
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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(Tekla)
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15. 1. Enquadramento
BIM nas Estruturas Pré-Fabricadas
• Uma das áreas com maior aplicabilidade do BIM – bastante utilizado nos países nórdicos
onde maturidade em BIM é elevada;
• A tecnologia BIM permite conceber a solução mais otimizada, permitindo conceber
modelos com todas as especialidades integradas.
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16. Índice
1. Enquadramento
2.Implementações práticas
3. Tendências
4. Conclusões
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17. Mosteiro de Tibães
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18. Mosteiro de Tibães
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19. Mosteiro de Tibães
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20. Modelação do terreno
• Localização
geográfica;
• Levantamento
topográfico do
terreno;
• Quantificação de
movimentos de
terras.
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21. 4D e 5D
• Previsão de tempos e
custos (4D e 5D);
• Planeamento da obra e
do estaleiro;
• Integração com arranjos
exteriores.
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22. Edifícios Habitacionais e Comerciais
• Produção
automática de
plantas, cortes e
alçados.
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23. Edifícios Habitacionais e Comerciais
• Visualização de
geometrias
complexas;
• Análise de
conflitos.
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24. STEP Nador
•
Extração automática de quantidade;
•
Prazo apertados;
•
Modelo com um elevado nível de
desenvolvimento (LOD).
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25. INESC II
• Prazos curtos;
• Visualização de pormenores;
• Necessidade de
compatibilização de
especialidades.
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26. INESC II
• Produção automática e
atualizada de peças
desenhadas;
• Dificuldades na adoção
generalizada da
pormenorização de betão
armado e pré-esforçado;
•
Extração automática de
quantidades.
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27. Laboratório de águas
• Possibilidade de enviar informação através de ficheiros DWF, com inclusão das
propriedades e medições simplificadas dos espaços e elementos.
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28. Centro Cultural de Ílhavo
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29. ETAR do Ave
• Projeto colaborativo entre o projetista
do processo e das restantes
especialidades;
• Partilha de modelo/análise de
interferências/otimização.
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30. ETAR do Ave
• PROJETO BASE
• Análise da Solução;
• Visualização Tridimensional;
• Cálculo Automático de
Quantidades (5D).
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31. ETAR do Ave
• PROJECTO EXECUÇÃO
• Verificação e Controlo de
Quantidades (5D);
• Ajuste do Faseamento Construtivo
(4D);
• Coordenação de Especialidades.
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32. ETAR do Ave
•
SIMULAÇÃO DO FASEAMENTO CONSTRUTIVO
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33. ETAR do Ave
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34. ETAR do Ave
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35. ETAR do Ave
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36. ETAR do Ave
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37. ETAR do Ave
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38. ETAR do Ave
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38

39. ETAR do Ave
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39

40. ETAR do Ave
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40

41. ETAR do Ave
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41

42. ETAR do Ave
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43. ETAR do Ave
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44. ETAR do Ave
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45. ETAR do Ave
FASEAMENTO CONSTRUTIVO (4D)
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46. ETAR do Ave
• Projeto colaborativo;
• Análise de
incompatibilidades;
• Interligação de
circuitos;
• Pormenores de
atravessamentos e
ligações.
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47. Hobo by Modular System
Modelo de Arquitetura
•
Colaboração com a equipa de
arquitetura (partilha de
informação);
•
Parametrização dos objetos
estruturais;
•
Integração com ferramenta de
análise estrutural;
•
Modelo de Arquitetura
Tempo de resposta.
Modelo de Estuturas
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48. Hobo by Modular System
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49. Terminal de Cruzeiros de Leixões
(Arq. Luís Pedro Silva)
(Arq. Luís Pedro Silva)
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50. Terminal de Cruzeiros de Leixões
•
Uso de um modelo BIM de
LOD baixo.
(Arq. Luís Pedro Silva)
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50

51. Terminal de Cruzeiros de Leixões
(Arq. Luís Pedro Silva)
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51

52. Terminal de Cruzeiros de Leixões
(Arq. Luís Pedro Silva)
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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52

53. Terminal de Cruzeiros de Leixões
•
Visualização 3D;
•
Objetos e
famílias com
caracterização
complexa;
•
Medição exata
das “lâminas”.
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54. Terminal de Cruzeiros de Leixões
•
Comunicação
com software
de análise
estrutural.
1.º modo – parede helicoidal do
núcleo central – F = 3,40 Hz.
2.º modo – passadiço de
acesso à marina – F = 3,65 Hz.
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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3.º modo – passadiço e lâminas – F = 4,34
Hz.
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55. Terminal de Cruzeiros de Leixões
•
Possibilidade
de análise e
teste de
soluções
alternativas.
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56. Terminal de Cruzeiros de Leixões
•
Formas complexas.
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57. Terminal de Cruzeiros de Leixões
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58. Terminal de Cruzeiros de Leixões
•
Faseamento construtivo (4D)
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59. 2. Condicionantes
(Arq. Luís Pedro Silva)
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60. O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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(Arq. Luís Pedro Silva)
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61. Pai Natal, Nice
Cortesia: Castros
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62. Índice
1. Enquadramento
2. Implementações práticas
3.Tendências
4. Conclusões
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
62

63. 3. Tendências
Formação e valorização
profissional
Comunicação digital em
gestão e em obra
Integração do ciclo de vida da construção
Modelo Virtual
Fabrico
Gestão
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Construção
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64. 3. Tendências
•
Interoperabilidade entre software BIM e BI;
•
Maior colaboração multidisciplinar em fases iniciais do projeto;
•
Imposição em cadernos de encargos pelos promotores/dono de obra;
•
Certificação BIM;
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65. 3. Tendências
•
Licenciamento automático;
Fonte: Nawari
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66. 3. Tendências
•
Biblioteca de objetos / armazém virtual
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67. 3. Tendências
•
CAM
Extração de
ficheiros
para programas de
optimização de
corte
Pormenorização
(Modelo Detalhado)
Fonte: ARUP
Fonte: ARUP
Fonte: ARUP
Envio de ficheiros
(otimizados)
para a serralharia
Fonte: ARUP
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68. 3. Tendências
•
CAM
Recepção dos
ficheiros
para corte
Fonte: Capital Steel
Fonte: ARUP
Corte efectuado através
de comando númerico
computorizado (CNC)
Fonte: BySteel
Fonte: BIMFORUM
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Fonte: BIMFORUM
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69. 3. Tendências
•
Interação GIS/BIM
Modelo BIM
Dados digitais utilizados
diretamente em obra
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Obra Real
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70. 3. Tendências
•
BIM na reabilitação (3D laser scanning/fotogrametria – conceção do modelo BIM)
Fonte: ASCENT
Edifício real
Modelo BIM Estrutural
•
Permite modelar em BIM as
condições geométricas reais;
•
Já se encontram soluções de
software que automatizam a
modelação.
Fonte: Grantham,Coates
Nuvem de pontos em 3D
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71. 3. Tendências
•
Modelação Paramétrica
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72. 3. Tendências
•
Koahsiung Exhibition Centre, Taiwan:
Fonte: Grasshopper
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73. 3. Tendências
•
Busan Cinema Complex, Coreia do Sul
Fonte: Tekla
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74. Índice
1. Enquadramento
2. Implementações práticas
3. Tendências
4.Conclusões
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
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75. António Aguiar Costa
Daniel D. Costa
Levi Dacosta Maia
João Poças Martins
João Pedro Couto
José Carlos Lino
Nuno Lacerda Lopes
Manuel Couceiro da Costa
Miguel Azenha
Paula Couto
Vanessa Tavares
75

76. 4. Conclusões
www.bimclub.pt
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
76

77. 4. Conclusões
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
77

78. 4. Conclusões
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
78

79. 4. Conclusões
O BIM é o caminho incontornável…
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
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80. 4. Conclusões
O BIM é o caminho incontornável…
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
80

81. 4. Conclusões
… para a Conceção, Projeto e Construção de obras singulares.
O BIM aplicado ao projeto de estruturas
11/12/2013
81

82. www.newton.pt
José Carlos Lino (jclino@newton.pt)