ARTIGO TÉCNICO

Tabela 1: Coeficientes de estabilidade global gz obtidos por Perin [6] para diferentes situações de carregamentos, variando-se a seção transver

Figura 2: Projeto de estudo onde foram parametrizadas as famílias de pilares em Perin [6] (projeto cedido).

A Figura 2 mostra o projeto de estudo adotado por este autor onde os pilares foram utilizados. Uma vez criada uma família num determinado projeto, a mesma pode ser adotada posteriormente no modelo BIM de qualquer outro projeto.

2.2 Análise de estabilidade global: concepção estrutural e dimensionamento de pilares

Dentre as facilidades da programação em BIM se destaca a possibilidade de realizar alterações de projeto de arquitetura e a partir da interoperabilidade entre as diferentes ferramentas em BIM adotadas, realizar a análise estrutural no programa específico de estrutura para diferentes opções de elementos e respectivos parâmetros. Essas variações podem ser feitas para atingir melhores requisitos de segurança (como atender aos critérios de estabilidade global) e ou de economia (otimizar as seções dos pilares para atender aos requisitos sem muita folga, por exemplo). Como exemplo, no projeto em estudo adotado em Perin [6] (Figura 2) foi realizada uma análise paramétrica, onde alguns pilares sofreram alterações na sua seção transversal para analisar as variações nos coeficientes de estabilidade global, gz, segundo a ABNT NBR9062 [1]. A Tabela 1 mostra as variações das seções adotadas em cada análise, onde a arquitetura foi modelada no Revit (projeto cedido por empresa) e a estrutura foi analisada utilizando o TQS-Preo que prevê a interoperabilidade entre os programas para transferência dos dados dos modelos. Demais dados e análises realizadas no trabalho podem ser encontrados em Perin [6].

3. Usos do BIM no projeto do Campus WPP

O projeto da superestrutura do Campus WPP foi idealizado pela arquitetura com elementos compondo a estrutura se integrando perfeitamente à arquitetura (Figura 3). Foram utilizados na concepção elementos lineares pré-fabricados (vigas e pilares), elementos bidimensionais pré-fabricados na fachada (painéis arquitetónicos em concreto armado) e no sistema de pisos dos pavimentos compostos por lajes alveolares pré-fabricadas protendidas com vãos de até 11m e capa estrutural executada na obra.

Figura 3: Edifício Campus WPP - Perspectiva de projeto da obra acabada em sistema pré-fabricado (Fonte:www.wpp.com [7]).

3.1 Concepção da estrutura: compatibilização e estudo de fôrmas

A modelagem em BIM da arquitetura e estrutura do Campus WPP foi realizada em Revit desde a fase de orçamentação do projeto. A concepção da obra em BIM facilitou a tomada de decisões para a concepção da estrutura e definição dos elementos estruturais, a partir da melhor compreensão e análise visual da interface entre a arquitetura e a estrutura (Figura 4).

a) Modelo em BIM - sobreposição das disciplinas de arquitetura (em cinza) e estrutura (em laranja)

b) Visualização na obra (interface com as esquadrias)

Figura 4: Modelo em BIM e visualização em obra.

Esses modelos proporcionaram a visualização e estudo de interfaces de elementos que apresentaram soluções inovadoras no projeto de pilares e de vigas (Figura 5).  O projeto de arquitetura adotou pilares com seção transversal em cruz de forma predominante no empreendimento, com a finalidade estética da fachada e de diminuição do vão real das vigas. A produção respondeu a desafios relacionados à maior complexidade da fôrma e ao detalhamento das emendas que foram necessárias nos pilares, uma vez que ultrapassaram 21 metros de altura devido às limitações de transporte e logística da obra. Com isso, foram necessários oito conjuntos de emendas por pilar, sendo um conjunto em cada vértice da seção. Com relação às vigas, o estudo da estrutura apresentou um número significativo de seções especiais, para solucionar aspectos de projeto, tais como, continuidades na estrutura, desníveis nos pavimentos, variação de espessuras das lajes e detalhes arquitetônicos de fachada. A fachada foi projetada com a composição de painéis de vedação e de painéis estruturais que demandaram soluções diferenciadas de produção e de montagem devido à sua geometria e seus acabamentos. Gutstein, Heinz e Tomazoni [8] descrevem os estudos de produção desenvolvidos em fábrica para atender as exigências de desempenho estrutural e de acabamento superficial dos painéis de fachada definidos pela arquitetura. Os estudos de concepção da estrutura da fachada tiveram como premissa subdividir as prumadas de painéis em peças pré-fabricadas respeitando-se as dimensões máximas e outros critérios, que levaram em conta aspectos que viabilizassem a produção, içamento, transporte, montagem e solidarização em obra. Após estudos da arquitetura, da estrutura e de planejamento da obra por meio de plano de rigging, os painéis de fachada resultaram em grandes dimensões (2,70x16,40m2) e peso de aproximadamente 28t. A Figura 6 apresenta um detalhe do modelo em BIM dos painéis de fachada e da obra na fase de montagem.