BIM NO PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

Revista Técnico-Científica do CREA-PR - ISSN 2358-5420 - 22ª edição – Novembro de 2019 - página 1 de 19

BIM NO PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO: ESTUDOS DE CASO EM REVIT E ROBOT

Renan Rocha Ribeiro (Engenheiro Civil, Universidade de Brasília); [email protected]

Kléos Magalhães Lenz César Jr (Professor, Universidade Federal de Viçosa)

Resumo: A disciplina de estruturas, se comparadas às demais da área de AEC (Arquitetura,

Engenharia e Construção), apresenta adoção ainda incipiente do paradigma BIM. Este

trabalho tem o objetivo de estudar a implementação do paradigma BIM no projeto de

estruturas de concreto armado por meio do estudo de caso de dois projetos: um edifício

residencial de múltiplos pavimentos e um edifício comercial de dois pavimentos, utilizando

os softwares Autodesk Revit 2016 e Robot Structural Analysis 2016. Buscou-se a elucidação

de conceitos de modelagem e melhores práticas a respeito de quatro principais etapas de

um projeto estrutural em BIM: modelagem de objetos paramétricos, modelagem de

estruturas, modelagem de armaduras e geração de peças documentais. Ao final, foi

proposto um fluxo de trabalho prático.

Palavras-chave:BIM. Projeto estrutural. Estruturas de concreto armado. Fluxo de trabalho.

BIM IN THE DESIGN OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES:

CASE STUDIES IN REVIT AND ROBOT

Abstract: The structural discipline, if compared to others from AEC (Architecture,

Engineering and Construction), presents a still incipient adoption of the BIM paradigm. This

work has the objective of studying the implementation of the BIM paradigm in the structural

project of reinforced concrete structures, by case studies of two projects. a residential multi-

storey building and a commercial two-storey building, using the software Autodesk Revit

2016 and Robot Structural Analysis 2016. The work aimed the enlightenment of modeling

concepts and best practices related to four main BIM structural project stages identified:

parametric object modeling, structural modeling, rebar modelling, and documentation

generation. In the end, a practical workflow was proposed.


Keywords: BIM. Structural design. Reinforced concrete structures. Workflow.

1. INTRODUÇÃO

Em diferentes graus de desenvolvimento, BIM tem se tornado realidade ao redor do mundo,

em um ritmo acelerado. O Royal Institute of British Architects publicou, em 2014, um estudo

compreensivo no setor de AEC do Reino Unido que indicou o início da transição de BIM de

um nicho específico para uma prática generalizada (NBS, 2014), enquanto a versão de 2017

dessa pesquisa indicou que quase a totalidade dos pesquisados já usava BIM em algum

nível (NBS, 2017). Alguns países possuem agências governamentais que visam criar ações

de fomento para o BIM, como o BIM Task Group, no Reino Unido, GSA (General Services

Administration), nos EUA, e a Senate Properties, na Finlândia (ANDRADE e RUSCHEL,

2009). Alguns países já exigem BIM e padrões neutros de arquivos, como o IFC (Industry

Foundation Classes), em editais para obras públicas

Pesquisas realizadas no setor brasileiro de AEC, como o relatório “BIM no Brasil e na

União Européia” (KASSEM e AMORIM, 2015) e a pesquisa feita pela McGraw Hill

Construction (BERNSTEIN, 2014), relatam crescente interesse do setor com BIM, embora

ainda em estágios iniciais e em diferentes profundidades a depender da especialidade

considerada. Ações direcionadas para fomento nacional de BIM começaram a tomar forma

substancial nos últimos anos, com destaque para: criação da ABNT/CEE-134 - Comissão de

Estudo Especial de Modelagem de Informação da Construção, responsável pelas normas

ABNT NBR ISO 12006-2 e ABNT NBR 15965; a criação do Comitê Estratégico de

Implementação do BIM, com objetivo de elaborar uma estratégia nacional para

implementação do BIM (PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA, 2017); publicação do Decreto

9.377, de maio de 2018, que cria a Estratégia Nacional de Disseminação do BIM no Brasil.

Diversas publicações técnicas nacionais vêm tratando do tema, de forma a fomentar

o uso do paradigma BIM pelos profissionais de AEC. Como exemplo, citam-se: a coletânea

“Implantação do BIM para construtoras e incorporadoras” composta por 5 volumes feita pela

CBIC (CBIC, 2016); o “Caderno de Apresentação de Projetos em BIM” publicado pelo

Governo de Santa Catarina (GOVERNO DE SANTA CATARINA, 2014); e o Guia AsBEA –

Boas práticas em BIM (ASBEA, 2015). Alguns editais de projetos públicos já solicitaram a

utilização de BIM em algum nível (SECRETARIA DE INFRAESTRUTURA E LOGÍSTICA,


2016), com utilização prática em obras públicas da Copa do Mundo de Futebol de 2014,

Jogos Olímpicos 2016, Museu do Amanhã, no Rio de Janeiro, e criação bibliotecas de

objetos criadas para o programa “Minha Casa Minha Vida” (KASSEM; AMORIM, 2015).

No contexto do projeto estrutural, BIM oferece potencial ainda a ser explorado pelos

profissionais da área. Souza et al. (2009) identificaram uma baixa utilização de BIM por

profissionais de engenharia, embora maior número de outros profissionais de AEC já o

utilizassem. Em primeira análise, muitos engenheiros de estruturas, por focarem apenas em

sua própria disciplina e não no projeto do edifício como um todo, não vêm em BIM

vantagens suficientes que justifiquem mudanças em processos de projeto já consolidados.

Isso pode ser explicado até mesmo pela baixa quantidade de publicações relacionadas à

utilização prática desse paradigma na disciplina de Estruturas, discutindo metodologias,

potencialidades e dificuldades. Nesse sentido, trabalhos como os de Antunes e Scheer

(2014), Maciel et al. (2018) e Dias e Arantes (2015), que são estudos de caso ou relatos de

aplicação de cunho prático, contribuem para a difusão do paradigma na disciplina.

O presente trabalho explora, por meio de dois estudos de caso, a implementação do

paradigma BIM no projeto de estruturas de concreto armado, utilizando os softwares

Autodesk Revit 2016 e Robot Structural Analysis 2016. Escolheu-se o concreto armado por

ser um dos sistemas estruturais mais utilizados no Brasil. Objetiva-se descrever o fluxo de

trabalho e conceitos relacionados a três etapas identificadas como essenciais no projeto de

estruturas de concreto armado em BIM: modelagem de objetos paramétricos, modelagem

de elementos estruturais, e geração de peças documentais e demais detalhamentos.

2. METODOLOGIA

Este trabalho utilizou o método de pesquisa do tipo estudo de caso instrumental, com um

enfoque exploratório e uma forma de análise qualitativa dos resultados, devido a seu caráter

eminentemente prático.

Utilizou-se o software Autodesk Revit, versão 2016, como ferramenta BIM para a

modelagem. Dentre vários softwares próprios à disciplina de estruturas (BUILDINGSMART,

2017), escolheu-se o Revit por ser um software consolidado no mercado e capaz de

suportar as três disciplinas essenciais no projeto e execução de um edifício: Arquitetura,

Engenharia (estrutural e instalações hidrossanitárias, elétricas e mecânicas) e Construção

(NBS, 2017).


O primeiro estudo de caso, denominado Estudo de Caso I, consistiu na tradução,

para o ambiente BIM compatível do Revit, de um projeto estrutural de um edifício residencial

de dez pavimentos, incluindo garagem, térreo com espaço comercial, e cobertura. Este

edifício já possuía projeto básico finalizado, composto por projeto arquitetônico básico

(plantas baixa, cortes e fachadas) e projeto estrutural em concreto armado (plantas de

locação de pilares, plantas de fôrmas, detalhamento de armaduras de lajes, vigas, pilares e

fundações), executado sob o paradigma tradicional de projeto baseado em CAD, e

composto por pranchas de desenho e detalhamento que foram utilizadas como referência

para a modelagem do modelo de informações. Este estudo de caso foi utilizado como um

processo introdutório para se identificar algumas das etapas de modelagem de estruturas de

concreto armado em um ambiente BIM compatível. Como o projeto já estava completo, a

etapa de análise e dimensionamento estrutural não foi incluída neste estudo de caso, tendo

sido estudadas apenas as etapas de modelagem de objetos paramétricos, modelagem de

elementos estruturais de forma manual, e geração de peças documentais.

O segundo estudo de caso (Estudo de Caso II) consistiu na execução, sob o

paradigma BIM, do projeto estrutural completo de um edifício comercial de escritórios de

dois pavimentos. O projeto arquitetônico, estrutural e de instalações básicos, foram

executados por uma equipe formada por arquitetos e engenheiros, sendo os autores

responsáveis pelo projeto estrutural. Todos os projetos foram realizados no ambiente do

Revit, em um formato rvt, utilizando um modelo central localizado em um servidor externo

que foi dividido entre as múltiplas equipes de projeto por meio de worksets, utilizando as

ferramentas de gerenciamento do modelo do próprio Revit. Esta estratégia se revelou

adequada ao tamanho do edifício e à facilitada comunicação existente entre os membros

das diferentes equipes, já que comumente foi necessário solicitar autorização às outras

equipes para edição de algum elemento pertencente a outro workset. Dessa forma, a

interoperabilidade entre as disciplinas foi facilitada, uma vez que todos trabalharam na

mesma plataforma. As unidades-caso são apresentadas na Figura 1.

O protocolo de coleta de dados em ambos os estudos de caso consistiu no registro,

por escrito, de observações durante a conclusão de quatro etapas sequenciais identificadas,

ao longo do desenvolvimento dos estudos de caso, como essenciais ao projeto estrutural

em BIM: (i) modelagem de objetos paramétricos; (ii) modelagem física e analítica de

elementos estruturais, incluindo a etapa de análise e dimensionamento estrutural no Estudo

de Caso II; (iii) modelagem física de armaduras; (iv) geração de peças documentais. Por


modelagem física entende-se a criação geométrica e a incorporação de informações ao

objeto no modelo. A modelagem analítica se refere a uma etapa própria dos elementos

estruturais, consistindo na criação de seu modelo numérico utilizado nas fases de análise e

dimensionamento estrutural. Essa terminologia segue a apresentada por Papadopoulos et

al. (2015) e difundida no meio técnico do projeto de estruturas. Estas etapas são

apreentadas no Quadro 1.

Os principais conceitos e melhores práticas relacionados a cada etapa, identificados

empiricamente pelos autores, foram sumarizados em um relatório, apresentado no próximo

item deste trabalho. Ao final, elaborou-se um fluxo de trabalho, geral e simplificado, que

pode ser seguido por projetistas de concreto armado que desejem realizar seus projetos sob

o paradigma BIM.

Figura 1: Unidades-caso.

Estudo de Caso I Estudo de Caso II

Fonte: Autores.


Quadro 1: Etapas sequenciais dos estudos de caso.

Etapa Objetivos Procedimentos

Modelagem de objetos paramétricos

Organizar os objetos estruturais necessários para

modelagem do edifício

Configuração de objetos já existentes e modelagem de

objetos inexistentes

Modelagem física e analítica de elementos estruturais, e análise e

dimensionamento estrutural

Criar a representação física (geométrica) e analítica da

estrutura, e analisar e dimensionar a estrutura

Modelagem física dos elementos estruturais e suas

conexões. Modelagem analítica visando a análise e

dimensionamento estrutural. Obtenção das dimensões e armaduras dos elementos.

Modelagem física de armaduras

Criar a representação física das armaduras

Modelagem de armaduras longitudinais e transversais em elementos estruturais armados

Geração de peças documentais

Gerar desenhos de detalhamento e tabelas para

projeto executivo.

Geração automática, a partir do modelo BIM, de peças

documentais, explorando potencialidades advindas do

modelo BIM para representação da informação

de projeto Fonte: Autores.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1 Modelagem paramétrica

A primeira etapa de um projeto em BIM, de qualquer disciplina, é preparar os objetos

paramétricos a serem utilizados na construção do modelo do edifício. Nessa etapa o

profissional projetista deve utilizar sua experiência prévia para prever que tipos de

elementos serão utilizados no projeto, e antever a necessidade de modelagem de objetos

especiais, que fujam dos convencionais ou das parametrizações dos objetos já presentes

em sua biblioteca pessoal. Com a adoção generalizada de BIM como paradigma de projeto,

construção e manutenção, observa-se a tendência de fabricantes de elementos construtivos,

como elementos estruturais pré-fabricados, traduzirem seus catálogos convencionais em

objetos paramétricos prontos para utilização imediata na modelagem da informação da

construção. Além disso, a criação e manutenção de bibliotecas online de objetos

paramétricos, mantidas não só por fabricantes, mas também projetistas, pode ser um fator a

facilitar essa etapa.


Apesar disso, é comum que seja necessário a modelagem de objetos paramétricos,

seja por inexistência de objetos pelo fabricante ou por necessidades específicas do projeto.

Há trabalhos na literatura que abordam as etapas envolvidas na modelagem paramétrica,

como Antunes e Scheer (2015). No presente trabalho, não foi necessário modelar novos

objetos paramétricos, pois todos os necessários já estavam disponíveis no pacote padrão do

software.

3.2 Modelagem física e analítica de elementos estruturais e análise e dimensionamento estrutural

A execução das três etapas subsequentes apresentadas no Quadro 1, a começar

pela modelagem física e analítica de elementos estruturais, permitiu identificar que o Revit

se adequa a um papel de modelagem inicial e subsequentes manutenção e gerenciamento

do modelo de informação da construção, especialmente em projetos de menor dimensão e

complexidade. É válido o adendo de que a atividade de gerenciamento e manutenção do

modelo de informação, a depender das demandas projetuais e de execução, deve ser

realizada por software especialista. No caso da disciplina de estruturas, identificou-se que a

execução de suas atividades especialistas, como a análise e dimensionamento estrutural,

deve ser feita em softwares especializados, dada sua complexidade.

Assim, identificou-se, que o projetista de estruturas possui duas alternativas para

formulação de seu fluxo de trabalho em BIM em relação ao lançamento estrutural: (i)

concepção da estrutura, isto é, execução do lançamento estrutural, no Revit, ou software

modelador em questão, e subsequente importação, somente dos elementos de estrutura,

para o software especialista, para realização das demais atividades de projeto estrutural; (ii)

importação de todos os elementos do modelo para o software especialista, no qual procede

com todas as etapas de projeto estrutural, incluindo o lançamento estrutural. Em ambas as

alternativas, o projetista deve assegurar que haja, no momento do lançamento, a

compatibilização, geométrica e funcional, dos elementos estruturais com demais elementos

eventualmente já presentes no modelo, como paredes, portas, janelas e tubulações, de

modo a produzir um modelo consistente.

Embora esteja em maior sintonia com o paradigma BIM, e com o conceito de

OpenBIM, a segunda alternativa pressupõe que as plataformas utilizadas pelo projetista e

pelas equipes dos projetos anteriores possuem interoperabilidade plena, seja por um

formato neutro como o IFC, seja por soluções proprietárias como plug-ins para troca de


modelo. A experiência dos autores, no entanto, sugeria que tal interoperabilidade ainda era

bastante limitada, havendo muitas limitações nas implementações comercialmente

disponíveis para interoperabilidade, sendo comum, por exemplo, a transmissão incompleta

do modelo, ou com geometrias incompletas ou posições erradas.

Assim, mesmo não sendo a alternativa ideal do ponto de vista do paradigma BIM,

os autores optaram pela primeira estratégia. Como todas as informações necessárias para a

compatibilização estão naturalmente presentes no modelo de informações originado no

software modelador, considera-se que é o fluxo de trabalho mais evidente para se garantir a

compatibilização do lançamento de estruturas com os projetos já realizados. Ressalta-se, no

entanto, que esta não é uma estratégia viável a ser adotada como regra, pois é comum que

equipes de disciplinas distintas trabalhem com plataformas distintas, que melhor se

adequam à sua realidade.

Como o Estudo de Caso I já possuía projeto de estrutura concluído, não foi

necessário proceder com sua exportação para o software especialista para fins de análise e

dimensionamento estrutural. Já no Estudo de Caso II, o modelo foi exportado diretamente

para o software Robot Structural Analysis, através do link de solução proprietária fornecido

para o Revit, que também permite o reenvio, do Robot para o Revit, do modelo já analisado

e dimensionado. Novamente, ressalta-se que o uso de soluções proprietárias como meio de

interoperabilidade foi tomado em caráter pragmático, por ser a opção que garantia maior

fidelidade na transmissão das informações, embora defenda-se que, para adoção plena do

paradigma BIM, a interoperabilidade deveria ser feita por meio de soluções abertas em

formatos neutro, como o IFC.

A modelagem de elementos estruturais consiste na criação dos elementos

estruturais dentro do modelo, definindo-se sua geometria e parâmetros informacionais,

sendo equivalente ao tradicional processo de lançamento estrutural. Observou-se que,

idealmente, a modelagem dos elementos estruturais deve ser feita na sequência pilares e

fundações, vigas e lajes, similarmente ao feito no paradigma tradicional de projeto, devido

as relações paramétricas existentes entre esses objetos dentro do modelo (relações como

apoio estrutural e posicionamento).

Identificou-se dificuldades em estabelecer padrões sobre como um elemento

estrutural deve ser criado geometricamente dentro do modelo. A construção geométrica de

um modelo de informação não deve ser confundida com uma simples modelagem


geométrica tridimensional sólida, onde o que importa é o aspecto visual final do modelo 3D.

Em um BIM, a modelagem dos objetos deve ser feita de forma a representar o mais

fielmente possível tanto a forma dos elementos a serem executados, pois a geometria é

uma informação central do modelo, como o seu comportamento real dentro do edifício, já

que o modelo de informações é dotado de semântica e relacionamento entre os objetos do

modelo.

Na definição de como se modelar um objeto estrutural no modelo, o projetista ainda

deve levar em conta o conceito de LOD (Level of Detail/Development/Design). Este conceito

ajuda a estabelecer qual o nível de detalhe, em termos de geometria e informações não

geométricas, que deve ser atribuído a um objeto do modelo. A definição do LOD requerido

no projeto de estruturas evita que se crie tanto um modelo como informações excessivas e

desnecessárias para a finalidade que ele desempenhará, auxiliando na eficiência do projeto,

quando um modelo incompleto, insuficiente para as atividades subsequentes. A definição do

significado dos diferentes níveis de LOD é algo variável de equipes para equipes, devendo

ser acordado no início do projeto o que se pressupõe que cada nível conterá (VAN BERLO;

BOMHOF, 2014).

Como um exemplo ilustrativo, comenta-se o processo de criação de pilares, especificamente

os de seção variável. O Revit oferece dois métodos de modelagem, conforme ilustrado na

Figura 2, em duas cores diferentes (preto e multicor).

Figura 2: Dois métodos para modelagem de colunas, em cores diferentes.

Fonte: Autores.


A escolha pelo método influencia em como o pilar é identificado no modelo

produzido pelo software e, consequentemente, em todas as disciplinas do projeto. Caso seja

um pilar de seção única ao longo de todos os pavimentos, pode ser interessante modelá-lo

como um único objeto, pois, além de mais prático, permite que ele receba uma identificação

única no modelo. No entanto, a união dos trechos de todos os pavimentos em um único

elemento pode apresentar obstáculos para atividades como faseamento e planejamento da

execução, nos quais cada trecho deve ser considerado separadamente. Em contrapartida, a

modelagem em múltiplos segmentos faz com que um pilar tradicionalmente considerado

como um único elemento no projeto estrutural, mesmo que passe por diversos pavimentos,

seja dividido em diversos elementos com identificações distintas no modelo. Assim, a

relação entre os trechos de cada pavimento passa a não estar representada no modelo.

Decisões desse tipo ocorrem também para vigas e lajes, sendo típicas do paradigma BIM.

Considera-se difícil adotar um padrão unânime de modelagem a ser seguido por

todos os projetistas. A influência destas decisões é se estende no aspecto visual e

comportamento do modelo de informações, bem como no fluxo das atividades de distintas

disciplinas. A melhor forma é o projetista ou a empresa de projeto criar sua própria

padronização, empiricamente, considerando não só a aparência do modelo, mas sua

consistência e funcionalidade, além de compatibilizar sua metodologia de modelagem com

as necessidades das outras equipes de projeto. De forma geral, no entanto, sugere-se a

regra norteadora da modelagem como sendo a representação do elemento de forma mais

próxima à que ele será executado e posto em serviço na realidade.

Em Revit, notou-se que todo objeto relativo a um elemento estrutural possui uma

representação analítica própria para análise estrutural, sendo, portanto, a concepção do

modelo analítico feita concomitantemente à do modelo estrutural. No entanto, como

comentado anteriormente, o Revit não oferece capacidades para cumprir a funcionalidade

especialista de análise e dimensionamento estrutural. Dessa forma, no momento de

exportação para o software apropriado são necessários ajustes do modelo.

Tal procedimento foi necessário no Estudo de Caso II, sendo exportado do Revit

para o Robot Structural Analysis. O modelo foi analisado e dimensionado no software,

segundo a norma ACI 318-11, e enviado novamente para o Revit. Embora a norma

brasileira não exista pré-configurada no software, é, teoricamente, possível configurá-la

através da API (Application Programming Interface) do software, embora os autores


considerem que esta tarefa não é trivial. No mercado brasileiro há outros softwares

especialistas, que funcionam sob o paradigma BIM, que possuem a norma brasileira, como

o SCIA, Eberick, TQS, . Os modelos analítico no Robot e físico já dimensionado no Revit é

apresentado na Figura 3.

Figura 3: Modelo analítico no Robot e modelo físico já dimensionado no Revit, para o modelo do Estudo de Caso II.

Fonte: Autores.

3.3 Modelagem física de armaduras

A partir do estudo do Estudo de Caso II, notou-se que a modelagem física de

armaduras, isto é, sua modelagem manual, não deve ser tarefa usual em processos de

projeto em BIM de estruturas de concreto armado. Conforme discutido nos itens anteriores,

espera-se que o software de análise e dimensionamento estrutural seja capaz de traduzir os

seus resultados para a estrutura de dados do BIM, levando automaticamente a um modelo

físico dimensionado.

No entanto, algumas situações, como elementos estruturais especiais que

demandem detalhamentos específicos, podem exigir ajustes ou mesmo detalhamento

manuais. Para explorar o processo de modelagem física de armaduras no modelo de

informações, por meio do Revit, foram modeladas algumas armaduras do projeto estrutural

básico do Estudo de Caso I. Observou-se que o processo de modelagem das armaduras

conta com recursos paramétricos que facilitam a atividade. É possível criar grupos de barras

e posicioná-las segundo regras paramétricas relacionais, que se baseiam no elemento

estrutural que irá hospedar tais barras. Ferramentas de edições locais permitiram modelar

sutilezas nas barras, como dobras para emenda em zonas de redução de seção do pilar

conforme, que ajudam na precisão da documentação a ser enviada para execução e reduz o

número de decisões a serem tomadas em campo, conforme ilustrado pela Figura 4.


Figura 4: Modelagem de barra dobrada, indicada em vermelho.

Fonte: Autores.

Nestas questões, o projetista deve se atentar ao LOD a ser atingido no projeto de

estruturas, em consonância com as demais disciplinas do projeto. Caso elas não requeiram

um nível de detalhe que abranja especificidades como a dobra ilustrada na Figura 4, a

modelação desta informação pode ser dispensada, evitando-se inflar o tamanho do modelo

de informação e torná-lo mais complexo. Ressalta-se que o projetista em BIM deve se

preocupar em modelar todas as informações relevantes acerca do edifício, para a

determinada finalidade de projeto, e nada mais além delas.

3.4 Geração de peças documentais

De posse do modelo dimensionado no Revit, ou no software modelador em

questão, é necessário gerar as peças documentais apropriadas para a execução da

estrutura. Embora BIM sugira novas formas de representação das informações de projeto,

para que fluxos de trabalho baseados no paradigma sejam viáveis na prática, ainda é

importante que a comunicação possa se dar na forma tradicional de desenhos, tabelas e

textos capazes de serem impressos em papel. Identificou-se, novamente, duas opções para

execução dessas tarefas: (i) a geração a partir do software especialista utilizado na análise e

dimensionamento estrutural; ou (ii) a partir do software modelador. O Estudo de Caso II foi

utilizado para explorar a primeira opção e o Estudo de Caso I para a segunda opção.

A primeira opção se assemelha ao fluxo de trabalho tradicional. A geração de peças

documentais de estruturas pode ser considerada, em si, como uma tarefa especialista, uma

vez que faz uso de simbologias próprias da disciplina. No projeto da unidade-caso II,


constatou-se que o software Robot Structural Analysis permite a geração de vistas de

detalhamento, e demais peças documentais, com proximidade razoável às convenções

adotadas no Brasil.

A adoção da segunda opção se fundamenta na expectativa de que um software

modelador e gerenciador de informação deve fornecer funcionalidades que permitam a

extração de informações do modelo nos diferentes formatos utilizados nas várias disciplinas

de projeto. Isso permite um modelo de informação que possa, de fato, ser utilizado como o

repositório central das informações da edificação. Nesse sentido, foi possível gerar

detalhamentos tradicionais, como plantas de fôrmas e detalhamento de armaduras de vigas,

pilares e lajes, com razoável proximidade às convenções brasileiras. No entanto, observa-se

como ponto forte a possibilidade de geração de tabelas e quantitativos e geração de vistas

tridimensionais de detalhamento. A geração de tabelas e quantitativos é uma capacidade

natural de softwares modeladores, pois possuem acesso ao modelo de informação da

construção já estruturado na forma de objetos parametrizados, permitindo a propagação

automática de mudanças no modelo também nas documentações geradas. Já as vistas

tridimensionais de detalhamento possuem sinergia com o paradigma BIM, já que o modelo

de informação é sempre vinculado a uma representação tridimensional geométrica, além de

sugerir o uso de novas tecnologias de suporte à execução, como realidade virtual e

aumentada. A Figura 5 apresenta um exemplo de detalhamento 3D.

Figura 5: Detalhamento tridimensional das armaduras de uma viga

Fonte: Autores.

Ainda, no caso de estruturas com grande concentração de armaduras, é possível

gerar vistas tridimensionais com diferentes filtros, para possivelmente indicar sequências de

montagem ou deixar claro as posições relativas entre as barras. Tais documentações

passam a extrapolar a representação em papel, sugerindo o uso de tecnologias informáticas

no canteiro de obras, como computadores e tablets. A Figura 6 ilustra um caso de uso de


filtro para representar as armaduras de diferentes diâmetros de uma região de conexão

entre viga e pilares.

Figura 6: Vigas e pilares com filtros indicando os diferentes diâmetros de suas barras.

Fonte: Autores.

Por fim, embora atualmente ainda não seja utilizado amplamente como documentos

auxiliares no processo executivo, arquivos no formato neutro IFC figuram como um dos

entregáveis principais em projetos executados sob o paradigma BIM. Pelo fato de seu

código ser aberto e ser uma solução não-proprietária, este formato foi concebido

especificamente para representação do modelo de informações da construção. A

característica de código aberto é importante para que as informações de projeto não corram

o risco de se tornarem inacessíveis ao passar do tempo, pois, em formatos fechados e

proprietários, há o risco de perda de acesso caso o dado software seja descontinuado ou

que novas versões se tornem incompatíveis com arquivos gerados por versões antigas.

3.5 Fluxo de trabalho proposto para projetos de estruturas de concreto armado em

BIM

Por fim, elaborou-se um fluxo de trabalho para projetos de estruturas de concreto

armado seguindo o paradigma BIM, conforme apresentado na Figura 7. Alternativamente,

propõe-se que o uso de dois softwares (modelador e especialista) possa ser substituído pelo

uso de apenas um software especialista, que importe diretamente o modelo da equipe de

Arquitetura ou Coordenação do projeto. Ressalta-se a importância da interoperabilidade

para o sucesso desse fluxo de trabalho, e, seguramente, de qualquer outro que se proponha


a atuar sob o paradigma BIM. A proposição de se manter toda a informação acerca do

edifício na estrutura de um modelo de informação não admite que a troca de informações

entre profissionais e sistemas não seja automatizada e permaneça suscetível a

reinterpretações de dados e outros erros, ou ainda que dependa de soluções proprietárias

que, por sua vez, dependam do suporte continuado de desenvolvedoras de software para

que a informação do projeto permaneça acessível. Para tanto, reforça a importância de que

um padrão de transferência via um formato neutro, não -proprietário e de código aberto,

como o IFC, seja adotado como padrão na prática do BIM.

Figura 7: Fluxo de trabalho para projetos de estruturas de concreto armado em BIM.

Fonte: Autores.

4. CONCLUSÕES

O presente trabalho realizou um estudo de caso sobre a utilização do paradigma

BIM para o projeto de estruturas de concreto armado, se valendo de dois estudos de caso


de projeto estrutural em BIM: um edifício residencial de múltiplos andares e um edifício

comercial de dois pavimentos. Objetivou-se a elucidação de conceitos relacionados a quatro

etapas identificadas como principais no projeto de estruturas de concreto armado em BIM

(modelagem paramétrica, modelagem física e analítica de estruturas, modelagem física de

armaduras, e geração de peças documentais). Ao final, propôs-se um fluxo de trabalho para

projetos de estruturas de concreto armado sob o paradigma BIM. A respeito de cada uma

dessas etapas, ressaltam-se as principais conclusões:

• Softwares comercialmente disponíveis apresentam funcionalidades

suficientes para realização de projetos estruturais em concreto armado

baseados no paradigma BIM. O presente trabalho utilizou os softwares Revit

e Robot Structural Analysis, que estão entre os mais difundidos no mercado

internacional;

• A modelagem paramétrica de objetos é uma etapa preliminar a qualquer

modelagem no paradigma BIM. Acredita-se, no entanto, que esta etapa

tende a ser facilitada no futuro com a criação de repositórios de objetos

online, seja por fabricantes ou por projetistas que divulgam seu trabalho;

• A modelagem física de estruturas, por ser tridimensional e incorporar

propriedades dos elementos, exige decisões que requerem experiência

construtiva do projetista para melhor representar o objeto e conceber o

modelo;

• A presença de armaduras no modelo de informação, sejam elas importadas

de um software especialista ou modeladas manualmente, permite a

obtenção de um modelo completo do ponto do projeto de estruturas de

concreto armado. No entanto, o projetista deve identificar o nível de detalhe

adequado à sua modelagem, evitando a concepção de modelos com

informações em demasia ou falta;

• Novas formas de representação de detalhamentos surgem a partir dos

modelos de informação, principalmente devido à sua natureza tridimensional

e paramétrica, facilitando a compreensão de soluções construtivas adotadas

e a antecipação de dificuldades executivas;


• A interoperabilidade de informações é um ponto crucial no desenvolvimento

de projetos em BIM, e exige pesquisas e trabalhos específicos para sua

elucidação e consolidação. A manutenção de toda a informação acerca do

edifício na estrutura de um modelo de informação não admite que a troca de

informações entre profissionais e sistemas é propenso a erros e

ineficiências.

REFERÊNCIAS

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BIM NO PROJETO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO