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Processo iterativo de design paramétrico e projeto estrutural
aplicado ao desenvolvimento de torre eólica
Marina Ferreira Borges
Ricardo Hallal Fakury
Afonso Henrique Mascarenhas de Araújo
Modelos Digitais
Tecnologia CAD - desenvolvimento de técnicas de representação 2D e 3D em
ambiente digital
Geração
da forma
Avaliação
Otimização/
Desempenho
modelo CAD
Tecnologia BIM - acréscimo de informações aos modelos através de relações
paramétricas
Geração
da forma
Avaliação
Otimização/
Desempenho
modelo BIM
Modelos Digitais
modelo performativo
Modelo performativo - A forma gerada baseada em algum critério de desempenho,
como por exemplo critério estrutural, conforto ambiental, otimização de custos, etc.
Otimização/
Desempenho
Geração
da forma
Avaliação
Modelos Digitais
Modelo performativo para projeto estrutural
Novo Estruturalismo - Oxman e Oxman (2010)
• Abordagem contemporânea para o desenvolvimento do projeto de estruturas
• Desenvolvimento de estruturas complexas só é possível com a reversão no modo
de pensar o processo de geração da forma
• Participação do engenheiro estrutural deixa de ser somente na fase de avaliação e
aparece desde a concepção do projeto
Concepção do projeto
Material
Forma
Desempenho
Engenheiro/Arquiteto
Arquiteto/Engenheiro
Modelagem
paramétrica
Interoperabilidade
Análise pelo MEF
Arquiteto/Engenheiro
Concepção do projeto
Arquiteto/Engenheiro
Projeto concebido através de modelo performativo
Cobertura de vidro do British Museum – Londres - Foster + Partners
Fórmula para concepção da superfície
Projeto concebido através de modelo performativo
Simulações computacionais de subdivisão da cobertura
Projeto concebido através de modelo performativo
Experimentação do modelo – torre de energia eólica:
1. Definições geométricas:
2. Definições de forças:
• Peso próprio da estrutura
• Forças devido ao equipamento
• Forças de vento
• Tensões atuantes e os estados de deslocamentos máximos
Experimentação do modelo – torre de energia eólica:
Critério de proporção: razão áurea
Experimentação do modelo – torre de energia eólica:
3. Estética:
Referência de superfície: hiperbolóide de uma folha
Experimentação do modelo – torre de energia eólica:
3. Estética:
Torre Shabolovka Torre de Kobe Torre de Canton
País: Rússia
Ano de construção: 1920
Altura: 160 metros
País: Japão
Ano de construção: 1963
Altura: 108 metros
País: China
Ano de construção: 2009
Altura: 488 metros
Técnicas
Modelagem paramétrica – 1ªetapa
Ferramentas digitais: Rhinoceros + Grasshoper
Modelagem paramétrica – 2ª etapa
Ferramentas digitais: Rhinoceros + Grasshoper
Técnicas
Análise por Elementos Finitos
Análise estrutural
• Modelos serão analisados pelo MEF sob o critério de Von Mises
• O aço estrutural :VMB-350
• resistência ao escoamento de 350 Mpa
• resistência à ruptura de 485 MPa
Análise estrutural – aplicação de cargas
Análise por Elementos Finitos
Ferramentas digitais: Rhinoceros + Scan&Solve
Análise estrutural – análise pelo critério de Von Mises
Ferramentas digitais: Rhinoceros + Scan&Solve
Análise por Elementos Finitos
Análise estrutural – análise dos deslocamentos
Análise por Elementos Finitos
Resultados e Discussões
• O Modelo Performativo propicia o desenvolvimento de projetos colaborativos entre
arquitetos e engenheiros, tendo as ferramentas digitais como intermediárias do processo.
• Participação do engenheiro estrutural desde a concepção da forma
• Colaborativo, interdisciplinar, multiprocessual e complexo
• Mudança de filosofia projetual: a forma é o resultado de um conceito e não de um
desenho determinístico
