Sessão Introdução ao BIM: Eng. José Carlos Lino

José Carlos Lino

O BIM aplicado ao Projeto de Estruturas

11/12/2013

O BIM aplicado ao projeto de estruturas 11/12/2013

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ENGENHARIA

Construção e Indústria

•Projectos

•Consultorias

•Peritagens

SOFTWARE

•Software de Cálculo

•Software de Gestão

I&D

•Núcleo IDI

•Colaboração c/ Universidades

•Teses PhD/MSc em ambiente empresarial

•Grupos de Trabalho (Bim Forum Portugal / PTPC)

Fundada em 1990

Apresentação

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EDIFÍCIOS

• Habitacionais

• Centros comerciais

• Edifícios para Ensino e Investigação

• Equipamentos desportivos e culturais

• Equipamentos de transportes

• Reabilitação e Recuperação

Arrábida Shopping

Centro Cultural de Ílhavo

Estação Viana Torre das Antas

Apresentação

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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 de Serzedo Lactogal ETAR do Ave

Apresentação

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Índice

1. Enquadramento

2. Implementações práticas

3. Tendências

4. Conclusões

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• Os engenheiros de estruturas foram os pioneiros na adoção da modelação paramétrica na indústria AEC.

1. Enquadramento

• 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.

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Familiarização com aplicações informáticas

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• Pormenorização de Betão Armado

• Verificação automática de regulamentos

• Conceção em fases iniciais

• Trabalho colaborativo

• SOA (Cloud computing)

• Comunicação automática com sistemas de gestão

1. Enquadramento

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(Jeong et al.)

Principais funcionalidades do BIM aplicado ao projeto

1. Enquadramento

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BIM nas Estruturas Metálicas

…

BIM nas Estruturas Mistas

BIM nas Estruturas de

Madeira

BIM nas Estruturas de

Alvenaria

BIM nas Estruturas Pré-

Fabricadas

BIM nas Estruturas de

Betão Armado

… …

…

Integração complexa

Integração simples

Integração média

Integração complexa

Integração simples

Integração simples

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1. Enquadramento

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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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1. Enquadramento

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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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1. Enquadramento

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BIM nas Estruturas de Madeira

(Autodesk)

• Detalhe nas ligações entre elementos de madeira;

• Facilidade na partilha de informação com o fabricante dos elementos estruturais de madeira.

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1. Enquadramento

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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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1. Enquadramento

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• 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) (Tekla)

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BIM nas Estruturas de Betão Armado

1. Enquadramento

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• 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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BIM nas Estruturas Pré-Fabricadas

1. Enquadramento

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Índice

1. Enquadramento

2.Implementações práticas

3. Tendências

4. Conclusões

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Mosteiro de Tibães

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Mosteiro de Tibães

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Mosteiro de Tibães

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• Localização geográfica;

• Levantamento topográfico do terreno;

• Quantificação de movimentos de terras.

Modelação do terreno

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• Previsão de tempos e custos (4D e 5D);

• Planeamento da obra e do estaleiro;

• Integração com arranjos exteriores.

4D e 5D

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• Produção automática de plantas, cortes e alçados.

Edifícios Habitacionais e Comerciais

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• Visualização de geometrias complexas;

• Análise de conflitos.

Edifícios Habitacionais e Comerciais

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• Extração automática de quantidade;

• Prazo apertados;

• Modelo com um elevado nível de desenvolvimento (LOD).

STEP Nador

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• Prazos curtos;

• Visualização de pormenores;

• Necessidade de compatibilização de especialidades.

INESC II

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• Produção automática e atualizada de peças desenhadas;

• Dificuldades na adoção generalizada da pormenorização de betão armado e pré-esforçado;

• Extração automática de quantidades.

INESC II

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• Possibilidade de enviar informação através de ficheiros DWF, com inclusão das propriedades e medições simplificadas dos espaços e elementos.

Laboratório de águas

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Centro Cultural de Ílhavo

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• Projeto colaborativo entre o projetista do processo e das restantes especialidades;

• Partilha de modelo/análise de interferências/otimização.

ETAR do Ave

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• PROJETO BASE

• Análise da Solução;

• Visualização Tridimensional;

• Cálculo Automático de Quantidades (5D).

ETAR do Ave

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• PROJECTO EXECUÇÃO

• Verificação e Controlo de Quantidades (5D);

• Ajuste do Faseamento Construtivo (4D);

• Coordenação de Especialidades.

ETAR do Ave

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• SIMULAÇÃO DO FASEAMENTO CONSTRUTIVO

ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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41

ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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ETAR do Ave

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FASEAMENTO CONSTRUTIVO (4D)

ETAR do Ave

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• Projeto colaborativo;

• Análise de incompatibilidades;

• Interligação de circuitos;

• Pormenores de atravessamentos e ligações.

ETAR do Ave

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• Colaboração com a equipa de arquitetura (partilha de informação);

• Parametrização dos objetos estruturais;

• Integração com ferramenta de análise estrutural;

• Tempo de resposta.

Modelo de Arquitetura Modelo de Arquitetura

Modelo de Estuturas

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Hobo by Modular System

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Hobo by Modular System

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Terminal de Cruzeiros de Leixões

(Arq. Luís Pedro Silva)

(Arq. Luís Pedro Silva)

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• Uso de um modelo BIM de LOD baixo.

Terminal de Cruzeiros de Leixões

50

(Arq. Luís Pedro Silva)

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Terminal de Cruzeiros de Leixões

51

(Arq. Luís Pedro Silva)

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Terminal de Cruzeiros de Leixões

52

(Arq. Luís Pedro Silva)

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• Visualização 3D;

• Objetos e famílias com caracterização complexa;

• Medição exata das “lâminas”.

Terminal de Cruzeiros de Leixões

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1.º modo – parede helicoidal do

núcleo central – F = 3,40 Hz.

2.º modo – passadiço de

acesso à marina – F = 3,65 Hz.

3.º modo – passadiço e lâminas – F = 4,34

Hz.

• Comunicação com software de análise estrutural.

Terminal de Cruzeiros de Leixões

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• Possibilidade de análise e teste de soluções alternativas.

Terminal de Cruzeiros de Leixões

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• Formas complexas.

Terminal de Cruzeiros de Leixões

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Terminal de Cruzeiros de Leixões

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• Faseamento construtivo (4D)

Terminal de Cruzeiros de Leixões

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2. Condicionantes

(Arq. Luís Pedro Silva) 59

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60 (Arq. Luís Pedro Silva)

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Cortesia: Castros

Pai Natal, Nice

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Índice

1. Enquadramento

2. Implementações práticas

3.Tendências

4. Conclusões

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Formação e valorização profissional

Modelo Virtual

Comunicação digital em gestão e em obra

Fabrico Gestão Construção

Integração do ciclo de vida da construção

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3. Tendências

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• 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;

3. Tendências

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• Licenciamento automático;

Fonte: Nawari

3. Tendências

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• Biblioteca de objetos / armazém virtual

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3. Tendências

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Fonte: ARUP

Fonte: ARUP

Fonte: ARUP

Fonte: ARUP

Pormenorização

(Modelo Detalhado)

Extração de ficheiros

para programas de optimização de

corte

• CAM

Envio de ficheiros (otimizados)

para a serralharia

3. Tendências

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• CAM

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Recepção dos ficheiros

para corte

Fonte: Capital Steel

Fonte: ARUP

Fonte: BIMFORUM Fonte: BIMFORUM

Corte efectuado através de comando númerico computorizado (CNC)

Fonte: BySteel

3. Tendências

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• Interação GIS/BIM

Dados digitais utilizados diretamente em obra

Modelo BIM

Obra Real

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3. Tendências

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Edifício real

Nuvem de pontos em 3D

Modelo BIM Estrutural

• BIM na reabilitação (3D laser scanning/fotogrametria – conceção do modelo BIM)

• Permite modelar em BIM as condições geométricas reais;

• Já se encontram soluções de software que automatizam a modelação.

Fonte: ASCENT

Fonte: Grantham,Coates

3. Tendências

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• Modelação Paramétrica

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3. Tendências

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• Koahsiung Exhibition Centre, Taiwan:

Fonte: Grasshopper

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3. Tendências

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• Busan Cinema Complex, Coreia do Sul

Fonte: Tekla

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3. Tendências

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Índice

1. Enquadramento

2. Implementações práticas

3. Tendências

4.Conclusões

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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

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www.bimclub.pt

4. Conclusões

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4. Conclusões

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4. Conclusões

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O BIM é o caminho incontornável…

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4. Conclusões

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O BIM é o caminho incontornável…

4. Conclusões

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… para a Conceção, Projeto e Construção de obras singulares.

4. Conclusões

José Carlos Lino (jclino@newton.pt)

www.newton.pt