ARTIGO TÉCNICO

O software CAD revolucionou o setor, permitindo que desenhos sejam copiados, corrigidos e revisados com uma facilidade antes inimaginável antes do seu lançamento. Os programas de análise estrutural e a evolução do processamento em microcomputadores também transformaram o dimensionamento, possibilitando que modelos espaciais de alta complexidade tenham seus esforços internos calculados em poucos minutos.

Há aproximadamente 20 anos, surgiram os softwares de Building Information Modeling (BIM), que igualmente revolucionam a prática projetual, oferecendo controle muito maior sobre todo o processo de projeto e construção. Modelos complexos, com informações vinculadas a diversos componentes da obra, permitem análises de interferência, planejamento da execução e até monitoramento pós-obra. Os chamados "gêmeos digitais" prometem monitoramento em tempo real por meio de um modelo computacional conectado à estrutura, capaz de prever falhas futuras e alertar sobre usos não autorizados ou não previstos.

Os programas BIM estão em constante evolução, sendo atualizados anualmente com novos recursos e possibilidades — o que exige aprendizado contínuo dessas ferramentas.

Figura 2. Evolução dos projetos estruturais (Fonte: http://www.soudalluchtdicht.be/)

Os softwares de análise e dimensionamento estrutural avançam em um ritmo difícil de acompanhar. Até a década de 1980, os modelos eram criados com simplificações significativas devido ao alto custo computacional. Hoje, elementos finitos simulam geometrias complexas com alto nível de detalhe — inclusive para materiais com comportamento não linear — e com precisão elevada, mesmo em computadores portáteis. Essas ferramentas permitem que estruturas com alta esbeltez ou geometria complexa sejam analisadas e dimensionadas com menos aproximações nos cálculos e maior otimização. Além disso, torna-se cada vez mais comum que modelos BIM gerem automaticamente modelos de cálculo.

O modelo BIM deve conter todas as informações necessárias para a criação do modelo de elementos finitos. Após a análise e dimensionamento, a armadura é exportada automaticamente de volta ao modelo BIM. A tendência é que essas transformações se tornem mais rápidas e automatizadas, exigindo que os profissionais aprendam continuamente — ou seja, sem se limitarem ao conhecimento adquirido durante a formação acadêmica.

De fato, a necessidade de aprendizado contínuo para acompanhar o avanço do conhecimento científico intensificou-se com o ritmo acelerado de desenvolvimento — o que inclusive impactou a engenharia ao simplificar a execução e interpretação de testes. Naturalmente, isso dificulta a capacidade dos engenheiros (especialmente os mais jovens) de absorver e internalizar esses novos conhecimentos.

Vale ressaltar que a própria aceleração no desenvolvimento de projetos gera um desafio para o controle de qualidade, aumentando o risco de erros de concepção — não em detalhes, mas na visão macro, que pode não ter sido totalmente assimilada pela equipe. Isso tem ficado evidente em grandes projetos, mesmo aqueles envolvendo grandes empresas consolidadas.

Sob outra perspectiva, como esses softwares estão se tornando cada vez mais complexos e foram criados por humanos, eles estão sujeitos a erros e limitações. Os programas BIM, por exemplo, ainda não conseguem reproduzir a forma brasileira de detalhamento de armaduras em estruturas de concreto.

No caso dos softwares de análise e dimensionamento estrutural, a maioria enfrenta problemas ao resolver estruturas que não estavam no escopo imaginado pelo programador. A situação torna-se especialmente crítica em modelos não lineares. Para cada estado limite a ser analisado — como flexo-compressão, cisalhamento em zonas comprimidas (bielas) ou tração diagonal (tirantes), que podem estar interagindo com flexão ou não, torção etc. —, as matrizes de rigidez e dano se modificam de maneiras ainda não totalmente compreendidas. Nesses casos, é essencial que, antes de utilizar esses softwares, comprove-se sua confiabilidade por meio de ensaios laboratoriais de problemas equivalentes.