Viabilizando a utilização do Autodesk
®Revit
®Structure com outras soluções de cálculo
Palestrante: Rafael Ramalho – ConstruBIMCo-Palestrante: Manuel Casanova – Estra Engenharia
A utilização da tecnologia BIM para o desenvolvimento de projetos tem começado a crescer no Brasil. É fato que o Autodesk® Revit® Structure se estabeleceu como padrão, porém ainda há muito uso de
softwares de estrutura de terceiros. Desta maneira a integração entre eles, a identificação do melhor processo de desenvolvimento de projeto entre estas ferramentas heterogêneas passa a ser um tema capital. Nesta sessão estudaremos como é possível realizar a integração entre o Autodesk® Revit®
Structure com outras soluções de cálculo e quais são as melhores práticas a serem adotadas para o desenvolvimento de um projeto utilizando como base o Autodesk® Revit® Structure.
Objetivo de aprendizado
Ao final desta palestra você terá condições de:
Mostrar que é possível a utilização do Autodesk® Revit® Structure com outras soluções de cálculo.
Descrever os benefícios e um fluxo de trabalho para a utilização do Autodesk® Revit® Structure com
outras soluções de cálculo.
Sobre o Palestrante
Engenheiro Civil pela Fundação Armando Álvares Penteado, FAAP com grande experiência na elaboração de documentação técnica, elaboração de materiais e na aplicação dos
conceitos BIM para projetos de arquitetura e estruturas. É sócio-diretor da ConstruBIM, onde atua na implantação da tecnologia BIM, Autodesk Revit Architecture, Autodesk Revit Structure, criação de bibliotecas, templates e no desenvolvimento de processos e fluxos de trabalho para a implantação e implementação BIM em empresas de diversos segmentos da engenharia civil e arquitetura, além de lecionar treinamentos.
Sobre o Co-Palestrante
Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos (Engenheiro Civil) e Arquitecto Técnico (Engenheiro de Edificações) pela Universidad Europea de Madrid, Mestrado em Engenharia de Estruturas, Fundações e Materiais pela Universidad Politécnica de Madrid. Com experiência na elaboração, gestão e coordenação de projetos e obras de engenharia estrutural. Atualmente é Structural Project Manager da Estra Engenharia, onde atua como coordenador de projetos de estruturas e como engenheiro calculista. Levando a coordenação, modelização e cálculo de projetos de estruturas de obra civil e edificação.
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Introdução
A utilização da tecnologia BIM para o desenvolvimento de projetos tem começado a crescer no Brasil. Na área de engenharia o uso é crescente e tende a estar disseminado cada vez mais entre os escritórios projetistas. É fato que o Autodesk® Revit® Structure se estabeleceu como
padrão para software de modelagem e desenvolvimento de documentação de formas, porém ainda há muito uso de softwares de análise e cálculo de estruturas de terceiros. Desta maneira a integração entre eles, a identificação do melhor processo de desenvolvimento de projeto entre estas ferramentas heterogêneas passa a ser um tema capital.
Diante deste cenário, estudaremos como é possível realizar a integração entre o Autodesk®
Revit® Structure com outras soluções de cálculo, como SAP® 2000 e ETABS®, além de
analisar quais são os caminhos e as melhores práticas a serem adotadas para o desenvolvimento de um projeto utilizando todas as soluções de projeto mais difundidas no mercado.
Contexto na Empresa
A Estra Engenharia é uma empresa de projetos estruturais. Dentro do seu portfólio de produtos estão o Autodesk® AutoCAD®, SAP® 2000, ETABS® e TQS®. Atualmente está
envolvida em grandes projetos de engenharia. Apesar de realizar o cálculo em outras plataformas, o produto final é todo construído no Autodesk AutoCAD®, não havendo
integração entre o software responsável pela análise e cálculo estrutural e o software que emite o produto final entregue ao cliente.
Neste cenário, a Estra identificou, compreendeu e tomou a atitude de adotar o BIM como o processo para desenvolvimento dos seus projetos, enxergando a oportunidade de otimizar o seu fluxo de trabalho atual, agregando qualidade e produtividade ao processo. Entretanto, para a empresa, não bastava somente implantar BIM dentro de seu escritório, era desejado mais e para isso, procurou no mercado parceiros que estivessem dispostos a encarar o desafio.
Como pilotos para a implantação, foram escolhidos projetos de estações de trem da CPTM. Um grande desafio, tendo em vista que são projetos em andamento, com todos os entregáveis já datados e estabelecidos. Como objetivo de implantação, a Estra juntou-se ao escritório de arquitetura, parceiro nos projetos e na implantação do BIM, a Engecorps, para que juntos pudessem fazer a implantação em ambas as disciplinas e colher todos os benefícios da utilização do BIM. Deste modo, procuraram no mercado por uma empresa que pudesse auxiliá-los na implantação, estabelecendo um fluxo de trabalho e dando garantias de que tudo iria acontecer dentro dos prazos. Neste momento, entra no projeto a Construbim, para ser a coordenadora da implantação, compreendendo a maneira como trabalham e propondo o melhor caminho a ser seguido.
Para entender o fluxo e avaliar os desafios e benefícios da aplicação do BIM para os projetos de estruturas, a Esta escolheu um projeto estrutural de uma estação que na verdade é uma ampliação do empreendimento já existente, onde nesta primeira etapa da implantação,
3 compreende a modelagem estrutural do corpo da estação, sendo que posteriormente as demais edificações participantes do entorno poderão ser modeladas.
Antes que a decisão de desenvolver este projeto em BIM houvesse sido tomada, o projeto iria ser criado utilizando o Autodesk® AutoCAD® em paralelo com TQS® e SAP® 2000, pois toda a
equipe tem uma grande experiência com estas plataformas de cálculo e análise estrutural, seguindo assim o fluxo tradicional, ou mais comum, para o desenvolvimento de projetos de estruturas. Com a decisão de implantar BIM, alguns pontos deveriam ser levados em consideração, tendo em vista que o prazo não poderia ser quebrado. Assim, a Estra definiu que os seus objetivos em implantar o BIM são:
Aprender a modelar tridimensionalmente um projeto de estruturas no Autodesk® Revit®
Structure, de modo a otimizar a produção de documentos 2D.
Realizar levantamento quantitativo através do Autodesk® Revit® Structure.
Utilizar o modelo tridimensional do Autodesk® Revit® Structure para checagem de
interferência com a disciplina de arquitetura.
Aproveitar o modelo tridimensional analítico do Autodesk® Revit® para realizar a
integração com o software de análise e cálculo, ETABS®.
Contexto Técnico
Diante dos objetivos estabelecidos para implantação do BIM, procuramos entender o fluxo de trabalho atual e planejar como seria a utilização do Autodesk® Revit® Structure com as
soluções de cálculo existentes dentro da empresa.
Em um primeiro momento observamos que a equipe tinha (e tem) uma grande aspiração em aprender a utilizar o Autodesk® Robot® Structural Analysis, mas não conheciam o Autodesk®
Revit® Structure ainda, logo era necessário dominar uma das ferramentas para que o fluxo com
o Autodesk® Robot® Structural Analysis pudesse ser adotado de maneira eficaz. Diante deste
conflito, optou-se por uma boa capacitação da equipe do projeto no Autodesk® Revit® Structure,
utilizando as atuais ferramentas de análise e cálculo estrutural da empresa, pois assim não comprometeríamos os prazos do projeto.
Foram identificados dois caminhos a serem seguidos no processo de implantação do BIM, sendo que em ambos, ficou estabelecido que usar de maneira eficiente e eficaz o Autodesk®
Revit® Structure seria fundamental para o andamento e desenvolvimento do processo.
No primeiro caminho, temos a utilização de um plug-in que faz a integração entre o modelo analítico para o software de análise e cálculo estrutural. Este é o cenário mais favorável no processo de implantação. No segundo caminho, temos a utilização de um software intermediário no processo de integração dos modelos, neste caso o Autodesk® AutoCAD® foi o
escolhido para ser o intermediador. Autodesk® Revit® Structure e ETABS®
4 Por estar entre as soluções de desenvolvimento de projetos em BIM mais difundidas no mercado, optamos por utilizar o Autodesk® Revit® Structure® como software para criação do
modelo e o ETABS® para o cálculo da estrutura. Apesar de existir um plug-in capaz de integrar
o modelo físico tridimensional do Autodesk® Revit® Structure com o ETABS®, optamos por
seguir pelo caminho dois e usar um intermediador na transferência de informação. Isso foi necessário, pois nas primeiras tentativas de exportação, observamos que alguns elementos geraram dificuldades e poderiam atrasar o projeto. O uso de um software intermediário diminuiria os riscos, mas aumentaria o trabalho humano no processo.
O desafio é garantir que exista interação entre as ferramentas, de modo que seja desenvolvido um único modelo para o projeto, ou seja, o trabalho da equipe de cálculo para criar um novo modelo obedecendo à todas as suas restrições, seria minimizado em situações pontuais dentro do projeto, onde basicamente seriam “refeitos” somente os casos mais extraordinários.
As vantagens da utilização do ETABS® neste projeto são três:
Aproveitamento do modelo físico do Autodesk® Revit® Structure;
Experiência da equipe com o ETABS®;
Fácil integração entre os softwares, através de plug-in ou modelo tridimensional do AutoCAD®.
A utilização do ETABS® através de plug-in também tem suas limitações. De acordo com a
documentação da CSI (Computers & Structures INC.), existem workflows suportados da integração entre os programas, onde é mostrado o que e como pode ser feito a troca de informações entre os softwares. Assim temos:
Exportando do Autodesk® Revit® Structure para criar um novo modelo do ETABS®
A classificação por cores das tabelas abaixo, mostra-nos como cada elemento é entendido dentro do processo de integração. A cor verde significa que o resultado é positivo, o amarelo quer dizer que a integração é possível de ser feita, mas com algumas ressalvas e a cor vermelha mostra-nos que não é possível fazer a integração. No caso de não poder fazer a integração, os motivos vão desde limitações do plug-in aos problemas na própria modelagem. A tabela abaixo mostra quais elementos são suportados e as informações que obtemos, quando exportamos do Autodesk® Revit® Structure para o ETABS®.
Ação Elemento do projeto É suportado? Observações Criar
Eixos Níveis Materiais
5 Pilares e Vigas de aço Cria e mapeia seções equivalentes
no ETABS®.
Pilares e Vigas de concreto
Transfere geometria,
deslocamentos, pontos cardinais, condições de apoio.
Paredes Não importa parede empilhada
(slanted wall). Aberturas em paredes
Pisos
Cria e mapeia seções equivalentes no ETABS®. Pisos inclinados com
mais de quatro lados são projetados na horizontal.
Aberturas em pisos
Fundações
Cria pontos isolados no ETABS®, de
acordo com a fundação do Autodesk® Revit® Structure.
Carregamento pontual Carregamento linear
Carregamento por área Carregamentos não uniformes não são importados.
Tipos de cargas
É possível criar tanto um carregamento para o ETABS®,
quanto para cada carregamento do Autodesk® Revit® Structure.
Combinações de cargas
Exportando do Autodesk® Revit® Structure para atualizar um modelo existente do ETABS® As tabelas abaixo mostram quais elementos são atualizados/deletados e as informações que obtemos, quando atualizamos um modelo do Autodesk® Revit® Structure para o ETABS®.
Ação Elemento do projeto É suportado? Observações Atualizar
Eixos Níveis Materiais
6 Pilares e Vigas de aço
Pilares e Vigas de concreto
Paredes
Paredes com mudança de número de lados, edição de perfil, são substituídas.
Aberturas em paredes
Aberturas em paredes com mudança de número de lados, edição de perfil, são substituídas.
Pisos
Pisos com mudança de número de lados, edição do contorno, são substituídas.
Aberturas em pisos
Pisos com mudança de número de lados, edição do contorno, são substituídas.
Fundações
Carregamento pontual Carregamento linear Carregamento por área Tipos de cargas
Combinações de cargas
Ação Elemento do projeto É suportado? Observações Deletar
Eixos Níveis
Pilares e Vigas de aço Pilares e Vigas de concreto
7 Paredes Aberturas em paredes Pisos Aberturas em pisos Fundações Carregamento pontual Carregamento linear Carregamento por área Tipos de cargas
Combinações de cargas
Planejamento da Integração
Para que a integração e implantação do BIM para a disciplina de estruturas tivesse sucesso dentro do escritório, foi desenvolvido um Plano de execução BIM associado à uma proposta. Ambos os documentos deveriam estar alinhados e claramente compreendidos, pois assim evitaríamos qualquer tipo de imprevisto, além de saber lidar com futuras situações não observadas anteriormente.
O Plano de execução BIM comtemplava os seguintes itens:
Gerenciamento da implantação do Autodesk® Revit® Structure, possibilitando a
integração com o SAP® 2000 e com o ETABS®. Além de posteriormente aproveitar as
formas do Autodesk® Revit® Structure para desenvolvimento do projeto de detalhamento
das armaduras no AutoCAD® Structural Detailing. Este papel ficou a cargo da
ConstruBIM, como gerenciadora do processo de implantação.
Determinação de um fluxo de trabalho para os projetos de estruturas, aplicando os conceitos do BIM, de modo que futuramente possa ser utilizado com outras disciplinas fora e dentro do escritório. Neste ponto, as empresas trabalharam juntas para alcançar o cenário em que houvesse o maior ganho de produtividade, qualidade e informações para o projeto.
Selecionar e preparar um profissional da Estra, envolvido no projeto, para atuar como Coordenador BIM em futuros novos projetos.
8 Estes objetivos para o planejamento, servem como uma base para que cronograma, prazos e custos pudessem ser alinhados e simulados. De modo que ao longo do projeto, pudéssemos saber exatamente o que havíamos feito e o que ainda faltava.
Todas as informações de planejamento, nos deram a oportunidade de prever a quantidade aproximada de dias em que o processo de implantação e desenvolvimento do projeto iria ser realizado. Chegamos a 80 dias úteis para que todo o processo pudesse ser realizado e entregue da melhor maneira possível, sem riscos e com tranquilidade. Para que este prazo seja cumprido, um cronograma de acompanhamento da implantação e do projeto de um consultor foi estabelecido e até então, tem sido rigorosamente seguido, proporcionando segurança e agilidade nos trabalhos do escritório.
Determinação da equipe
Antes do início de qualquer atividade relacionada ao projeto, foi estabelecida a equipe que o estaria desenvolvendo. Este é outro ponto a ser observado para que uma implantação obtenha sucesso. Cada pessoa precisa estar ciente da sua função dentro do projeto, saber quais são suas responsabilidades e a quem poderá recorrer quando encontrar alguma dificuldade.
Para este projeto, dimensionamos um total de quatro pessoas mais um Coordenador BIM. Seguindo a seguinte tabela:
Função Responsabilidade
Engenheiro/Coordenador BIM Gerenciamento do projeto e coordenação de todas atividades que envolvem o modelo.
Engenheiro Modelagem, análise e cálculo do projeto (no ETABS®)
Engenheiro Modelagem, análise e cálculo do projeto (no ETABS®)
Arquiteto* Revisões de modelagem e documentação do projeto
Projetista Documentação do projeto
* Neste projeto houve a participação de um arquiteto. Este profissional foi identificado como capaz de desenvolver projetos em estruturas, podendo também tomar decisões iniciais para o projeto.
O dimensionamento da equipe levou em consideração a função de cada profissional no projeto. Para desenvolver um modelo tridimensional com todas as decisões e condições estabelecidas para a análise e cálculo da estrutura, não poderíamos colocar um profissional sem o conhecimento técnico necessário, deixando a cargo dos engenheiros essa função de criar o primeiro modelo analítico.
Criado o primeiro modelo, onde tudo foi pensado para o cálculo da estrutura, os engenheiros passam a ser responsáveis pela análise e cálculo no ETABS®. A partir deste ponto, os profissionais responsáveis pelo desenvolvimento da documentação começam a criar as folhas para emissão.
9 Determinação de um produto em nuvem para colaboração
Toda a troca de informação do projeto seria realizada através de e-mails ou de reuniões semanais. Entretanto, buscamos para este caso de implantação e integração inovar e aplicar uma colaboração em nuvem para que os arquivos fossem gerenciados internamente de maneira segura, rápida e com qualidade. Outro ponto que foi observado para este projeto, foi a possibilidade de uma integração futura com a disciplina de arquitetura, logo será necessário que tanto um escritório quanto o outro, sejam capazes de acessarem informações do modelo, independente de e-mails ou reuniões, mas de algo mais seguro.
Através de uma parceria com a Construtivo, decidimos por utilizar o Colaborativo para realizar o gerenciamento das informações do modelo na nuvem. O que possibilitou que qualquer tipo de alteração ou observação a ser feita em um arquivo ou no modelo, fosse controlada facilmente pelo Coordenador BIM.
Importância da implantação do BIM
Neste cenário descrito, vemos que é muito importante a utilização do Autodesk® Revit®
Structure como uma solução flexível e capaz de integrar a realidade dos escritórios de projetos estruturais.
A utilização de outras soluções de cálculo, não diminui a importância e o alcance do Autodesk®
Revit® Structure nos processos de implantação do BIM, muito pelo contrário, pois por estar
muito bem difundido e amplamente conhecido, acaba por se tornar a primeira opção de software quando se pensa na implantação do BIM. De olho neste mercado e no que representa o Autodesk® Revit® Structure, as empresas desenvolvedoras de softwares de cálculo começam
a elaborar plug-ins capazes de realizar a troca de informações.
Para este projeto, o Autodesk® Revit® Structure foi estabelecido como o software dominante,
onde todas as informações estariam no modelo tridimensional dele, e então repassadas para os demais softwares utilizados. Essa decisão proporcionou os seguintes benefícios:
Padronização das informações nos modelos.
Linha de entendimento do processo menor, levando em conta que a equipe foi treinada em apenas um software.
Levantamento de quantitativos volumétricos precisos e de acordo com as informações da análise estrutural.
Realização praticamente imediata do cálculo no ETABS®.
Fluxo de trabalho: Autodesk
®Revit
®Structure x ETABS
®com intermediador
Para este projeto, a interação entre os softwares foi realizada através de um software intermediário. Praticamente toda informação desenvolvida no Autodesk® Revit® Structure foi10 estrutura montada, foi necessário realizar algumas considerações na modelagem que tornasse possível o aproveitamento do modelo.
Algumas premissas a serem levadas em consideração na integração:
O início do projeto seria realizado por um engenheiro. É fundamental que o modelo analítico seja bem desenvolvido e que todas as considerações importantes para o cálculo sejam avaliadas e aplicadas.
Todas as configurações de características físicas dos materiais estruturais, realizadas no Autodesk® Revit® Structure ou no ETABS®, seriam feitas por um engenheiro.
Mudanças que impactassem de maneira significativa o projeto e o modelo analítico seriam realizadas no Autodesk® Revit® Structure. Assim qualquer alteração estrutural
que exigisse um tratamento mais específico ficaria na responsabilidade de um engenheiro.
As fundações são importadas como “nós” para o ETABS®, assim a equipe decidiu por
priorizar os desenhos de formas, ao invés de criar as fundações como lajes e usar o modelo analítico de malha para realizar o cálculo. O resultado foi que para cada fundação a equipe faria sua malha durante o processo do cálculo no software de análise.
Abaixo temos uma proposta para um fluxo de trabalho, utilizando o AutoCAD® como software
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Figura 1. Autodesk® Revit® Structure x ETABS® + Autodesk® AutoCAD®
Pelo fluxo acima, o desenvolvimento do projeto inicia-se pelo Autodesk® Revit® Structure. O
lançamento dos elementos e a concepção estrutural foi realizado no modelo tridimensional, assim ao finalizar o modelo físico, temos o analítico preparado para ser ajustado no AutoCAD®,
de acordo com as necessidades do projeto, e enviado para a análise e cálculo no ETABS®.
Nesta fase do processo, os engenheiros envolvidos na criação do modelo, focam muito mais no desenvolvimento do cálculo, deixando as alterações (quando necessárias) para que a equipe de documentação realize.
Iniciada a análise e cálculo do modelo, parte da documentação de formas é também iniciada. Apesar das mudanças que ocorreriam no modelo, parte dos desenhos já foram montados, adiantando o processo de emissão. Como a integração envia as informações do ETABS® para
o Autodesk® Revit® Structure, qualquer mudança em elementos existentes nas folhas, seriam
absorvidas e resultariam em um ganho de tempo, pois não precisaríamos refazer o desenho. Com a finalização da análise e cálculo, fizemos o “toque final” nos desenhos de formas. A partir do modelo de cálculo pronto, todas pendências para emissões são “zeradas” e dadas como
12 prontas, para que então pudéssemos realizar as emissões e enviar o projeto finalizado para o cliente.