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UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU FURB
CENTRO DE CINCIAS TECNOLGICAS
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
UTILIZAO DO ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PARA PROJETOS DE
ESTRUTURAS USUAIS DE CONCRETO ARMADO CONFORME NBR 6118:2014
ANDR FILIPE MAFRA DE SOUZA
BLUMENAU
2014
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ANDR FILIPE MAFRA DE SOUZA
UTILIZAO DO ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PARA PROJETOS DE
ESTRUTURAS USUAIS DE CONCRETO ARMADO CONFORME NBR 6118:2014
Trabalho de Concluso de Curso apresentado
ao Curso de Graduao em Engenharia Civil do
Centro de Cincias Tecnolgicas da
Universidade Regional de Blumenau, como
requisito parcial para a obteno do grau de
graduao.
Prof. dimo Celso Rudolf Orientador
BLUMENAU
2014
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UTILIZAO DO ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PARA PROJETOS DE
ESTRUTURAS USUAIS DE CONCRETO ARMADO CONFORME NBR 6118:2014
Por
ANDR FILIPE MAFRA DE SOUZA
Trabalho de Concluso de Curso aprovado para obteno do grau de
Engenheiro Civil, pela
Banca examinadora formada por:
_________________________________________________
Presidente: Prof. dimo Celso Rudolf, Engenheiro Civil
Orientador, FURB
_________________________________________________
Membro: Prof. Nilton Speranzini, Engenheiro Civil FURB
_________________________________________________
Membro: Prof. Ralf Klein, M. Eng. Civil FURB
Blumenau, 09 de dezembro de 2014
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Aos meus pais, esses aos quais devo minha vida e grande parte de
minha trajetria.
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AGRADECIMENTOS
Gostaria de agradecer primeiramente a Deus por sempre nos
atribuir fardos que
condizem nossa capacidade e por permitir a superao dos obstculos
encontrados no
caminho.
Agradeo ao corpo docente da FURB pela estrutura necessria
fornecida para o
desenvolvimento deste projeto, principalmente ao meu orientador
professor dimo Celso
Rudolf e aos professores Nilton Speranzini e Ralf Klein, por
todo o apoio, dedicao e crditos
atribudos a este trabalho.
Finalmente, agradeo aos meus familiares pelo suporte estrutural
e emocional, sem os
quais minha trajetria no teria sido possvel.
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Pensar o trabalho mais difcil que existe. Talvez por isso to
poucos se dediquem a ele. Henry Ford
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RESUMO
O Robot Structural Analysis um software de anlise estrutural
desenvolvido pela empresa
americana Autodesk. H diversas vantagens em sua utilizao, como
seu custo inferior aos
demais softwares da mesma linha, sua integrao direta com o
software de plataforma BIM
Revit, suas diversas modalidades de estruturas, entre outros.
Porm, o Robot no possui em seu
banco de dados os parmetros das diversas normas brasileiras
utilizadas para projetos
estruturais. Este trabalho explicita as principais configuraes a
serem modificadas no software
Robot para que o mesmo trabalhe de acordo com a NBR 6118:2014,
podendo assim estar
utilizvel para o clculo de estruturas usuais de concreto armado
no Brasil. Os elementos
configurados de acordo com tal norma foram as lajes, as vigas e
os pilares. Com o software
configurado de acordo com a norma brasileira de projetos de
concreto armado, pde-se defender
algumas de suas funcionalidades que dizem respeito ao
dimensionamento de estruturas usuais
de concreto armado. Foram realizadas comparaes relacionando
custos e funcionalidades do
Robot em relao aos softwares de mesma linha mais utilizados no
Brasil. Tais comparaes
geram resultados extremamente positivos quanto utilizao do
Robot.
Palavras-chave: Concreto armado. Estruturas. BIM. Building
Information Modeling. Robot.
Revit.
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ABSTRACT
Robot Structural Analysis is a structural analysis software
developed by the American company
Autodesk. There are several advantages in its use, as its low
cost compared to other softwares of the same line, its direct
integration with the BIM platform software, its various modes
of
structural projects, among others. However, Robot does not have
in its database the parameters
of several Brazilian standards used for structural designs. This
work explains the main settings
to be modified in Robot so that it works according to NBR 6118:
2014, and therefore gets usable
for the analysis of usual reinforced concrete structures in
Brazil. The elements configured
according to this code were slabs, beams and columns. Once the
software is fully configured
according to the Brazilian code for reinforced concrete, some of
its features that pertain to the
design of usual reinforced concrete structures were defended.
Robots costs and features were features to softwares most used in
Brazil of the same line. Such comparisons generate extremely
positive results regarding Robots usage.
Keywords: Reinforced concrete. Structures. BIM. Building
Information Modeling. Robot.
Revit.
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SUMRIO
1 INTRODUO
.............................................................................................................
19
1.1 PROBLEMA DE
PESQUISA.........................................................................................
20
1.2 QUESTO DE PESQUISA
............................................................................................
20
1.3 OBJETIVOS
...................................................................................................................
21
1.3.1 Geral
.........................................................................................................................
21
1.3.2 Especficos
................................................................................................................
21
1.4 PRESSUPOSTOS
...........................................................................................................
21
1.5 JUSTIFICATIVA PARA ESTUDO DO TEMA
............................................................ 22
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO
....................................................................................
22
2 REVISO DE LITERATURA
....................................................................................
25
2.1 O CONCRETO ARMADO E SUA UTILIZAO
....................................................... 25
2.2 A NOVA NBR 6118:2014
..............................................................................................
25
2.3 PRODUTOS AUTODESK
.............................................................................................
29
3 UTILIZAO DO ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PARA EDIFICAES
USUAIS DE CONCRETO ARMADO
.................................................................................
31
3.1 UTILIZANDO O ROBOT
..............................................................................................
31
3.1.1 Tela inicial
................................................................................................................
31
3.1.2 Configuraes gerais
................................................................................................
32
3.1.3 Iniciando um novo projeto de Estrutura 2D
.............................................................
37
3.1.4 Iniciando um novo projeto de Estrutura 3D
.............................................................
40
3.1.5 Iniciando um novo projeto de Construo
................................................................
50
3.1.6 Comparao com softwares da mesma linha
............................................................ 51
3.2 IMPLEMENTANDO A NBR 6118:2014 NO ROBOT
................................................. 53
3.2.1 Configuraes gerais
................................................................................................
54
3.2.2 Configurao de lajes
...............................................................................................
60
-
3.2.3 Configurao de vigas
...............................................................................................
68
3.2.4 Configurao de pilares
............................................................................................
75
3.3 INTEGRANDO O ROBOT COM O REVIT
..................................................................
78
3.4 COMPARANDO CUSTOS DE AQUISIO
...............................................................
83
4 ESTUDO DE CASO
......................................................................................................
87
5 CONCLUSES E RECOMENDAES
...................................................................
95
5.1 CUSTOS DE AQUISIO
.............................................................................................
95
5.2 FUNCIONALIDADE E BIM
..........................................................................................
95
5.3 A NORMA BRASILEIRA DE CONCRETO ARMADO
.............................................. 95
5.4 TRABALHOS FUTUROS
..............................................................................................
96
REFERNCIAS
......................................................................................................................
97
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19
1 INTRODUO
No h dvidas de que o concreto armado o tipo de estrutura
favorito para aplicao
nas construes no Brasil. O principal fator que reflete em tal
fato provavelmente a diferena
entre os custos de cada tipo de estrutura: as estruturas
metlicas custam cerca de 20% a mais
que as estruturas convencionais de concreto armado (CENTRO
BRASILEIRO DA
CONSTRUO EM AO, 2014) isto sem contar outros tipo de estrutura,
como a alvenaria
estrutural.
Partindo-se deste pretexto, vlida a realizao de estudos para a
otimizao na
utilizao das estruturas convencionais. No entanto, por a anlise
estrutural de elementos de
concreto armado ser mais complexa que a mesma para estruturas
mais simplificadas
justamente por depender de dois materiais ao invs de um e da
conjugao entre os mesmos ,
estudos mais aprofundados em uma mesma estrutura podem tomar
parcelas de tempo que as
empresas de construo civil podem no estar dispostas a ceder.
Como um exemplo bsico, durante a realizao de estudos
preliminares para a utilizao
de um determinado terreno atravs de anlise da zona onde o
terreno localizado, com
diretrizes que variam conforme especificado no plano diretor da
cidade , podem surgir duas
simplificadas possibilidades palpveis: um edifcio de padro mdio,
de aproximadamente 10
pavimentos e 6 apartamentos por andar; um edifcio de padro alto
de 22 pavimentos e 2
apartamentos por andar.
Esta ltima opo demandaria uma estrutura que suportasse cargas
superiores s da
primeira opo. Obviamente, h outros fatores que influem na
escolha entre as possibilidades
que a empresa construtora tomaria. Mas vale constatar que a
supraestrutura a fase que mais
demanda custos durante a execuo de uma obra. Logo, interessante
colocar em pauta um
comparativo de custos preciso entre as duas opes exemplificadas
acima, durante a realizao
dos estudos preliminares.
Como mencionado anteriormente, o que dificultaria a realizao de
tal comparativo
seria o tempo que o mesmo demandaria. Portanto, para que se
economize esse tempo, a
utilizao de softwares bem-vinda. Por exemplo, o arquiteto
poderia desenvolver um projeto
arquitetnico completo, como parte do estudo, no software
Autodesk Revit e o engenheiro
poderia aproveitar o mesmo arquivo digital desse projeto para
analisar sua estrutura sem
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20
precisar desenh-la novamente no software Autodesk Robot. Este
ltimo gera
automaticamente os quantitativos necessrios para o levantamento
de custos.
Alm disso, o engenheiro pode tambm a aumentar a resistncia do
concreto utilizado
nos pilares inferiores mais carregados, de modo que sua seo
possa ser reduzida. O espao a
mais pode ser quantificado como rea privativa, coletiva ou at
mesmo pode tornar possvel a
insero de uma ou mais vagas de garagem. Esse tipo de anlise pode
ser feita rapidamente com
um software de anlise estrutural que esteja corretamente
configurado com os parmetros
preconizados na norma ABNT NBR 6118:2014. E, quando o projeto
arquitetnico est sendo
corretamente desenvolvido em um software da tecnologia BIM, a
sua intercalao com o
projeto estrutural se d muito mais rapidamente, com resultados
precisos e sem interferncia
entre esses dois tipos de projeto.
O presente trabalho demonstra passo a passo a configurao
necessria para a utilizao
do software Autodesk Robot para anlise estrutural de construes
usuais de concreto armado,
conforme as diretrizes de clculo presentes na nova verso da
norma NBR 6118, lanada no
ano de 2014. Alm disso, este trabalho tambm explica a integrao
entre o Robot e um
software da tecnologia BIM o Autodesk Revit.
Tendo esses procedimentos em mos, qualquer escritrio de
engenharia pode aplic-los
nos softwares Autodesk e usufruir dos benefcios de sua
utilizao.
Este trabalho tambm demonstra um comparativo de custos para a
aquisio dos
softwares necessrios para o escritrio de engenharia e um estudo
de caso de uma empresa
construtora da regio de Blumenau, Santa Catarina, exemplificado
no projeto de um de seus
edifcios.
1.1 PROBLEMA DE PESQUISA
A pesquisa contida neste trabalho vai abordar o seguinte
problema: no que se diz
respeito estrutura de edifcios, como aplicar softwares que se
integram tecnologia BIM de
modo que agregue financeiramente a uma empresa construtora?
1.2 QUESTO DE PESQUISA
Este trabalho direcionado a partir das seguintes questes:
a) qual o impacto da implementao do software Robot e de sua
integrao com o
software Revit?
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21
b) quais os benefcios em trocar o sistema de anlise estrutural
atual de um escritrio
de engenharia para o estudado neste trabalho?
c) o que se deve fazer eletronicamente para deixar o software
Robot a par das normas
brasileiras?
d) como se d a integrao entre o Robot e o Revit?
1.3 OBJETIVOS
Os objetivos geral e especficos da pesquisa se encontram
elucidados a seguir.
1.3.1 Geral
Verificar a variedade de recursos e benefcios na utilizao do
Robot Structural
Analysis.
1.3.2 Especficos
a) demonstrar os procedimentos necessrios para configurar o
software Robot
conforme a NBR 6118:2014;
b) atestar a funcionalidade do mtodo de integrao entre o Robot e
Revit;
c) comparar custos de aquisio entre softwares Autodesk e outros
utilizados
atualmente no mercado da construo civil;
d) realizar um estudo de caso em um edifcio cujo projeto j seja
existente, de modo
a demonstrar as vantagens obtidas ao utilizar as tecnologias
defendidas neste
trabalho.
1.4 PRESSUPOSTOS
A utilizao de softwares na construo civil se tornou um
catalisador para o
crescimento econmico dentro do setor. Com esta utilizao, possvel
agilizar e aprimorar
processos e servios durante a confeco de projetos. A integrao
entre as disciplinas de
projetos mais um passo em direo a um planejamento sem erros e,
consequentemente, uma
execuo sem falhas ou, se as mesmas existirem, devem ser
previsveis.
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22
1.5 JUSTIFICATIVA PARA ESTUDO DO TEMA
Apesar da alta aceitabilidade a softwares por parte dos
escritrios de engenharia, muitos
ainda se abstm da aquisio e montagem de um sistema de softwares
otimizado e atualizado
justamente pela questo financeira. Os melhores e mais teis
softwares do mercado so
vendidos a preos muito superiores quando comparados com os mais
simples, o que acaba
incentivando as empresas a escolherem estes ltimos.
Adquirindo softwares de diferentes desenvolvedores isoladamente
acarreta em altos
gastos em sua aquisio. Porm, montando um pacote de softwares
fechado com um
desenvolvedor pode trazer ainda mais benefcios e com preos
significativamente menores
que ser o foco deste trabalho na parte de comparao de custos de
aquisio, abrangendo tanto
pacotes fechados da Autodesk quanto possibilidades de sistemas
de softwares de diferentes
desenvolvedores.
Podendo-se provar a eficincia e utilidade de softwares Autodesk
no mbito de projetos
de edificaes que utilizem estruturas de concreto armado aliando
tais parmetros tecnologia
BIM do Revit e adquirindo um preo final mais acessvel que outras
situaes, no haver
motivos para no investir em tal tecnologia.
1.6 ESTRUTURA DO TRABALHO
O trabalho ser apresentado basicamente em duas partes, sendo a
primeira um estudo
literrio e emprico que esclarece passo-a-passo a utilizao do
software Robot, utilizando sua
integrao com o Revit e implementando meticulosamente a NBR
6118:2014 em suas
configuraes. A segunda parte consiste em uma aplicao prtica das
tecnologias estudadas a
um edifcio que possua um projeto completo existente.
A primeira parte do trabalho ser dividida em quatro itens:
a) Utilizando o Robot: uma breve anlise da rea de trabalho e do
escopo do
software da Autodesk Robot, indispensvel para os seguintes itens
do trabalho.
Neste item, os parmetros padro do software so apresentados e sua
interface
comparada com demais softwares da mesma linha.
b) Implementando a NBR 6118:2014 no Robot: apresentao das
partes
configurveis do software que devem ser modificadas para que o
mesmo funcione
de acordo com a norma brasileira. Para melhor entendimento,
neste item so
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23
apresentadas imagens do programa em sua fase de configurao,
sendo que esta
feita sobre exemplos de estruturas usuais de concreto armado,
lanadas no prprio
programa.
c) Integrando o Robot com o Revit: aqui, o usurio aprender
utilizar um modelo
arquitetnico no software da tecnologia BIM da Autodesk (Revit)
para transport-
lo ao Robot para anlise estrutural, respeitando os dois itens
anteriores. Ou seja,
neste item, ser apresentado o modo de integrao entre os dois
softwares,
obedecendo os parmetros do Robot e utilizando suas configuraes
modificadas
conforme a NBR 6118:2014.
d) Comparando os custos de aquisio: tendo sua funcionalidade
defendida, deve-
se comparar os custos de aquisio dos principais softwares do
mercado da mesma
linha para avaliar a viabilidade da utilizao dos softwares
Autodesk estudados.
A segunda parte consiste na utilizao de um projeto de um edifcio
no Revit, para
simular a criao de um projeto arquitetnico com lanamento de
estrutura pelo responsvel
por tal projeto em um escritrio de engenharia. Este projeto
integrado ao Robot seguindo os
passos descritos na primeira parte, sendo a anlise estrutural
realizada para alguns elementos
estruturais escolhidos. Nesta parte, os benefcios da utilizao
dos softwares Autodesk para
edificaes com estruturas usuais de concreto armado sero
colocados prova.
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2 REVISO DE LITERATURA
2.1 O CONCRETO ARMADO E SUA UTILIZAO
Como mencionado anteriormente, o concreto armado o material mais
utilizado para
estruturas no Brasil. Esse quadro se espelha internacionalmente
(MUTUA, 2014). Sua soluo
comeou a ser empregada ao longo dos anos devido ao fascnio do
homem pela alta resistncia
compresso e durabilidade da pedra e as caractersticas do ao.
Isolados, estes materiais
possuem deficincias que podem ser supridas se mesclados
corretamente.
Um dos efeitos mais problemticos oriundos dessa interface entre
concreto e ao a
fissurao. Este processo inevitvel e necessrio para que o ao
ajude o concreto a resistir a
tenses de trao. O projetista, assim como o responsvel pela a
execuo, deve adotar alguns
parmetros especficos para garantir que a fissurao no comprometa
a qualidade e o
desempenho do elemento estrutural.
O ponto chave para a correta utilizao do concreto armado a
aderncia entre os seus
dois vigentes materiais, o concreto e o ao. Obviamente, as
qualidades de cada material
individualmente influi para o conjunto como um todo. Porm, de
nada adianta possuir um
concreto de altas resistncias e um ao de grande durabilidade se
os dois no adquirem a
aderncia necessria para manter o elemento estrutural estvel.
Para garantir as diversas caractersticas que o concreto armado
de qualidade deve
assumir, alguns parmetros devem ser obedecidos. No Brasil,
existem duas normas tcnicas
principais para a utilizao do concreto armado, que definem tais
parmetros e considera
diversas recomendaes. Estas normas so a NBR 6118 e a NBR 14931,
vigentes para os
procedimentos para projetos e para execuo, respectivamente.
2.2 A NOVA NBR 6118:2014
Antes de se conceber um estudo que envolve estruturas de
concreto armado, necessrio
prestar devido respeito s normas brasileiras quanto ao assunto.
Assim, imprescindvel para
este trabalho a anlise da nova reviso da norma NBR 6118, vigente
a partir deste ano. Durante
o estudo, as mudanas ocorridas da verso anterior da norma para a
atual sero frisadas
devidamente.
Como os parmetros para realizao deste trabalho se embasam na
verso de 2014 da
NBR 6118, seguem abaixo as principais diferenas entre a verso
anterior e a atual (ALVES,
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26
2014). Algumas dessas diferenas so consideradas relevantes ao
trabalho e outras no. Por
exemplo, o fato de a norma permitir anlise estrutural de
estruturas que utilizem concreto de
at 90 MPa de resistncia compresso muito importante quando se
considera a possibilidade
da utilizao de concretos de alto desempenho. Outros parmetros da
NBR 6118 que no foram
alterados desde a ltima verso desta norma tambm devem ser
utilizados na configurao do
software Robot, mesmo no se encontrando elucidados a seguir.
a) Faixa de resistncia abrangida:
NBR 6118/2007: concreto at C50
NBR 6119/2014: inclui concretos C55 a C90
b) Conformidade dos projetos: os projetos estruturais devem ser
verificados por
outro projetista.
c) Diagrama Tenso x Deformao (compresso):
Concretos at C50:
2 = 2,0
= 3,5
Concretos C55 a C90:
2 = 2,0 + 0,085 ( 50)0,53
= 2,6 + 35 [(90 ) 100]4
d) Resistncia trao do concreto:
Concretos at C50:
, = 0,3 2
3
Concretos C55 a C90:
, = 2,12 ln(1 + 0,11 )
e) Mdulo de elasticidade inicial:
Concretos at C50:
= 5600
-
27
Concretos C55 a C90:
= 28,5 103 (
10
+ 1,25)1
3
onde:
= 1,2
= 1,0
= 0,9
= 0,7
f) Mdulo de elasticidade secante:
=
= 0,8 + 0,2 80
1,0
g) Recobrimentos:
Quadro 1 Recobrimentos mnimos conforme tipo de pea estrutural e
classe de agressividade ambiental.
Pea estrutural Classe de agressividade ambiental
Cobrimento nom. p/ c =10 mm Classe I Classe II Classe
III
Classe
IV
Concreto armado
Laje 20 25 35 45
Viga/Pilar 25 30 40 50
Elementos estruturais
em contato com o
solo
30 30 40 50
Concreto
protendido
Laje 25 30 40 50
Viga/Pilar 30 35 45 55
Fonte: ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS, 2014.
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28
h) Ancoragem:
=
4
25
i) Taxa de armadura longitudinal mnima:
Concretos at C50:
Quadro 2 Taxa de armadura longitudinal mnima para concretos at
C50.
fck (MPa) 20 25 30 35 40 45 50
(%) 0,150 0,150 0,150 0,164 0,179 0,194 0,208
Fonte: ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS, 2014.
Concretos C55 a C90:
Quadro 3 Taxa de armadura longitudinal mnima para concretos C55
a C90.
fck
(MPa) 55 60 65 70 75 80 85 90
(%) 0,211 0,219 0,226 0,233 0,239 0,245 0,251 0,256
Fonte: ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS, 2014.
j) Dimenso mnima das lajes:
7 cm para cobertura no em balano (a verso anterior considerava 5
cm);
8 cm para lajes de piso no em balano;
10 cm para lajes em balano;
10 cm para lajes que suportem veculos de peso total menor ou
igual a 30 kN;
12 cm para lajes que suportem veculos de peso total maior que 30
kN;
15 cm para lajes com protenso apoiadas em vigas, com o mnimo de
l/42 para
lajes de piso biapoiadas e l/50 para lajes de piso contnuas.
k) Taxa mnima da armadura negativa de bordas de lajes sem
continuidade:
0,67 15 % .
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29
2.3 PRODUTOS AUTODESK
Abaixo esto listados e detalhados os softwares Autodesk
utilizados e/ou mencionados
durante realizao deste trabalho, conforme descries na homepage
da empresa.
a) AutoCAD 2015: utilizado para criao de projetos 3D e 2D. uma
ferramenta de
auxlio para desenhos de projetos atravs de um sistema
computacional.
b) AutoCAD Structural Detailing 2015: utilizado para
detalhamento de projetos
estruturais 3D e 2D. No utilizado para anlise estrutural, apenas
para o
detalhamento de elementos estruturais e uma manipulao mais
flexvel do mesmo
e de pranchas.
c) Revit 2015: utilizado para Modelagem de Informao de Construo
(BIM).
uma ferramenta completa para a criao e edio de edificaes e seus
elementos.
A disciplina focada para este trabalho ser a estrutural.
d) Robot 2015: utilizado para anlise e simulao de construes para
estruturas.
totalmente compatvel com o Revit 2015, tornando sua integrao com
a
plataforma BIM vivel. Este software realiza clculos estruturais
para estruturas
de concreto armado, metlicas, de madeira e alvenaria
estrutural.
Os softwares Autodesk mencionados devem ser utilizados em
sincronia, variando seu
uso conforme necessidade. Basicamente, o arquiteto faz o projeto
arquitetnico base no Revit,
deixando os engenheiros responsveis pela confeco dos projetos
estrutural pelo Robot e
complementares pelo Revit e pela compatibilizao entre os mesmos.
A figura 1 representa
de maneira simplificada esse processo.
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30
Figura 1 Fluxo de trabalho de projetos realizados em BIM.
Fonte: AUTODESK INC., 2014 adaptado pelo autor.
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31
3 UTILIZAO DO ROBOT STRUCTURAL ANALYSIS PARA EDIFICAES
USUAIS DE CONCRETO ARMADO
3.1 UTILIZANDO O ROBOT
Nesta primeira seo deste item do trabalho, ser apresentada a
completa interface do
Robot e como o mesmo funciona, ignorando a configurao conforme a
norma brasileira. Esta
primeira parte uma introduo ao software, seus conceitos e
aplicaes.
3.1.1 Tela inicial
A verso do Robot a ser utilizada para este trabalho a 2015,
configurada em portugus.
Ao abrir o programa, o usurio se depara com a tela inicial
representada na figura 2.
Uma das opes exibidas deve ser escolhida, dentre os diversos
tipos de novo projeto como
demonstrado na figura 3 e projetos existentes. Para se
apresentar as noes necessrias para
os itens seguintes do trabalho, somente os projetos novos dos
tipos Estrutura 2D, Estrutura 3D
e Construo sero utilizados.
Figura 2 Tela inicial do Autodesk Robot 2015.
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32
Figura 3 Variados tipos de projetos novos no Robot.
3.1.2 Configuraes gerais
Por padro, o software Robot possui uma interface j configurada.
Praticamente toda a
interface configurvel, como de praxe dos softwares Autodesk. As
principais configuraes
gerais demonstradas neste trabalho que, nos itens posteriores,
sero utilizadas frequentemente
para parametrizao da norma brasileira de concreto armado so as
seguintes:
a) Preferncias: permite configuraes generalizadas sobre todo o
projeto. A
principal se d sobre a plotagem de projetos, que so os Parmetros
de
impresso. Esta imprescindvel para quem planeja realizar o
detalhamento de
elementos estruturais e coloc-los em prancha diretamente pelo
software. Possui
dois subitens para configurao de smbolos em impresses e
finalizao de
impresses este ltimo possibilitando a integrao do Robot com o
AutoCAD
Structural Detailing.
b) Preferncias do trabalho: permite configuraes gerais sobre os
parmetros para
realizao de projetos estruturais de todos os tipos abrangidos
pelo software.
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33
Deve-se prestar muita ateno durante esta configurao, pois aqui
que se
definem diversos limites a serem respeitados conforme as normas
estabelecidas.
Os principais tpicos dentro desta configurao se encontram
suscitados abaixo.
Unidades e formatos: permite ao usurio a configurao das
diversas
unidades utilizadas em projeto para dimenses, foras e
outros.
Materiais: habilita os diversos parmetros para cada tipo de
material utilizado
nos projetos estruturais. Este item muito importante, pois aqui
possvel
definir os valores limite de materiais como concreto e ao
(resistncia, mdulo
de elasticidade, etc.).
Bancos de dados: permite a definio das normas que exercero
efeito sobre
todos os itens os quais essas normas relevam, como sees de ao e
de madeira,
cargas, solos, parafusos, chumbadores, barras de armadura e
telas soldadas.
Cdigos de projeto: define as principais normas efetivas para os
diferentes
tipos de estruturas. Foca-se, aqui, a configurao de cargas
conforme normas.
Anlise de estrutura: aqui, possvel configurar os parmetros de
clculo
para anlise estrutural de todos os tipos de estrutura. Os
subitens disponveis
so: anlise modal, anlise no linear e anlise ssmica.
Parmetros de trabalho: opes extras quanto s preferncias de
projeto,
como nmero mximo de combinaes geradas por clculo.
Criao de malha: define parmetros bsicos para o detalhamento de
malhas
de painis em geral (pisos e paredes).
As figuras abaixo demonstram as telas de configuraes mais
utilizadas para este
trabalho.
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34
Figura 4 Telas de parmetros de impresso do Robot.
-
35
Figura 5 Telas de configurao de unidades e formatos do
Robot.
-
36
Figura 6 Tela de configurao de materiais do Robot.
Figura 7 Telas de configurao de bancos de dados do Robot.
-
37
Figura 8 Telas de configurao de cdigos de projeto do Robot.
Figura 9 Telas de configurao de anlise de estrutura do
Robot.
3.1.3 Iniciando um novo projeto de Estrutura 2D
Algo essencial que o usurio precisa ficar ciente de como se
organizam as
funcionalidades do software. Cada tipo de trabalho dentro do
projeto ocupa um layout diferente
-
38
do outro. O prprio programa administra essa troca de layout para
facilitar o trabalho do
projetista.
Apesar do ttulo, este tipo de projeto tambm permite visualizao
em trs dimenses,
como visto no layout inicial desse mdulo na figura 10. Para
efeitos de uma breve explanao,
para este mdulo foi desenvolvida uma barra simples biapoiada,
feita de ao, utilizando-se
somente as configuraes de material e de sees j adotadas pelo
software.
Figura 10 Layout inicial de um projeto de Estrutura 2D no
Robot.
Como citado anteriormente, este software trabalha com diferentes
layouts para
diferentes tipos de trabalho. A parte inicial de qualquer
projeto estrutural determinar sua
geometria, justamente possvel no primeiro layout com o qual o
usurio se depara ao abrir o
software, que o subitem Incio, dentro do item Modelo de
estrutura.
A barra utilizada possui seo I e comprimento de 4 metros,
adotados genericamente.
Aps o desenho da barra, foi atribuda mesma um carregamento
linear distribudo de 20 kN/m.
Para isso, necessrio aplicar uma fora linearizada de 20 kN/m no
sentido negativo do eixo
Z, pois este carregamento representa cargas acidentais no
sentido da gravidade.
-
39
Figura 11 Aplicao de um carregamento linear uniforme no
Robot.
Todo tipo de carregamento aplicado deve estar vinculado a um
caso de carga. Como
demonstrado na figura 11, o carregamento atribudo barra foi
inserido no caso de sobrecarga
criado para este projeto. As cargas geradas pelo peso prprio dos
elementos so calculadas e
aplicadas automaticamente pelo programa, atravs de suas dimenses
e os pesos especficos
fornecidos.
Em seguida, a opo Clculos, no menu suspenso Anlise foi
selecionada. O
software ento executa os clculos necessrios para avaliar a
estabilidade dos elementos e
cargas inseridos. Percebe-se, na figura 12, que o programa
inseriu no caso de sobrecarga duas
foras horizontais que no existiam antes, oriundas das reaes
mecnicas do material. Tambm
possvel perceber que agora h um sinal verde sinalizado na parte
inferior do layout, seguido
do texto Resultados (FEM): disponvel. Deve-se lembrar que, para
este exemplo, foram
dispensadas as configuraes do tipo de clculo executado.
Os resultados so gerados a partir do momento em que os clculos
so concludos. O
usurio pode alternar o layout para Resultados, para assim
verificar algumas das concluses
do programa. A figura 13 demonstra o grfico de momento fletor e
as reaes nos apoios da
barra, considerando os dois casos configurados para este projeto
(sobrecarga e peso prprio).
As reaes de valor de 0,44 kN so devidas ao peso prprio, enquanto
que as de valor de 40 kN
so devidas ao carregamento linear atribudo anteriormente. Outros
resultados mais complexos,
como envoltria e deslocamentos tambm so disponibilizados para
consulta.
-
40
Figura 12 Foras horizontais geradas aps os clculos do Robot.
Figura 13 Layout de resultados do Robot, com momento fletor e
reaes nos apoios habilitados para visualizao.
3.1.4 Iniciando um novo projeto de Estrutura 3D
Projetos de Estrutura 3D possuem uma interface similar dos
projetos de Estrutura 2D.
A principal diferena a possibilidade de transcender um elemento
longitudinalmente na
direo Y na criao de prticos.
Para exemplificar este tipo de estrutura, foi projetado um
prtico em trs dimenses de
uma edificao com trreo e mais dois pavimentos. O material da
estrutura escolhido desta vez
-
41
foi o concreto armado. Alm disso, foram atribudos outros casos
de carga, como visto na figura
14, para tornar este exemplo uma aplicao mais palpvel.
Figura 14 Estrutura 3D projetada e casos de carga configurados
no Robot.
O programa ficou responsvel pela atribuio de cargas oriundas do
peso prprio da
estrutura. Para a sobrecarga, foram dispostos carregamentos
lineares sobre as vigas e
carregamentos de superfcie sobre os painis (lajes). Para o
vento, possvel determinar que o
prprio programa realize simulaes de vento conforme a velocidade
e sentido do mesmo e
gere as cargas deste caso. Porm, para este exemplo, para o vento
na direo X, foram
simplesmente aplicadas cargas concentradas nos ns de um dos
lados da edificao, no sentido
negativo do eixo X.
O caso de carga de nmero 4 listado na figura acima, com o ttulo
de COMB1,
representa uma combinao dos demais casos que tambm configurada
pelo usurio. Uma
combinao determinada a partir de coeficientes que multiplicam os
valores das cargas e todos
so ento somados algebricamente. As duas equaes de combinaes
abaixo foram adaptadas
pelo autor (ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS, 2014 apud
ARAJO,
2014a):
a) Combinao 1: a carga acidental a ao varivel principal:
= 1,4 + 1,4 ,1 + 1,4 0,6 ,2
-
42
b) Combinao 2: o vento a ao varivel principal:
= 1,4 + 1,4 0,5 ,1 + 1,4 ,2
onde:
= ao de clculo
= cargas permanentes
,1 = carga acidental
,2 = vento
Para este exemplo, foi utilizada a equao da combinao 1, o qual
determina que a
carga acidental a ao varivel principal. Assim, a configurao da
combinao COMB1
ficou como representado na figura 15.
Figura 15 Combinao manual de carga utilizada para o exemplo de
Estrutura 3D.
Com os elementos lanados e as cargas parametrizadas, pode-se
novamente solicitar os
clculos para a estrutura. Os resultados obtidos so praticamente
os mesmos mencionados
durante a resoluo dos clculos do exemplo de Estrutura 2D. Um
ponto diferencial a
possibilidade de verificar a armadura fornecida aos elementos de
concreto armado, j que este
foi o material escolhido para o exemplo de Estrutura 3D. Para
visualizar as armaduras,
necessrio selecionar o elemento e alterar o layout novamente,
selecionando Armadura
fornecida de elementos de CA, no menu suspenso Projeto. Para
este exemplo, foi
selecionada uma viga de trs vos.
O usurio ento se depara com a tela demonstrada na figura 16,
onde o mesmo deve
selecionar a combinao de clculo a ser utilizada para a verificao
das armaduras.
-
43
Figura 16 Seleo da combinao de clculo para a determinao de
armaduras.
Aps selecionar a combinao de clculo a ser utilizada, o usurio
pode alterar uma
srie de configuraes quanto s dimenses da viga, parmetros de
armadura, opes gerais de
clculo, entre outras. Todas as configuraes alteradas podem ser
salvas em modelos de
configurao, o que muito til para o projetista que planeja
modificar os padres do software
ao lanar e calcular sua estrutura.
A partir do momento os parmetros j esto configurados conforme o
objetivo de
utilizao do projetista, deve-se solicitar ao programa os clculos
das armaduras. As mesmas
so, ento, determinadas e podem ser visualizadas em duas ou trs
dimenses. Assim como
podem ser enquadradas automaticamente numa prancha configurada.
Os resultados da anlise
estrutural e os quantitativos de materiais so gerados em um
memorial descritivo de clculo.
-
44
Figura 17 Tela de definio de seo para a viga selecionada.
Figura 18 Tela de parmetros de andar.
-
45
Figura 19 Telas para configurao de armadura de vigas.
-
46
Figura 20 Tela de definio de dimenso.
Figura 21 Tela para configurao de aberturas na viga.
-
47
Figura 22 Telas de opes de clculo.
-
48
Figura 23 Telas de padro de armadura.
-
49
Figura 24 Parte do memorial de clculos da viga.
Figura 25 Detalhamento da armadura da viga em 3D.
-
50
Figura 26 Detalhamento da armadura da viga exportada e editada
no software AutoCAD Structural Detailing.
3.1.5 Iniciando um novo projeto de Construo
Este modelo o mais usualmente utilizado por escritrios de
engenharia, pois aqui o
software trata toda a estrutura lanada como uma edificao em
potencial, levando em conta
mais opes que cabem a tal. Ser pelo projeto de Construo que se
dar a maior parte deste
trabalho acadmico.
Para exemplificar este tipo de projeto, uma nova estrutura foi
lanada. Como
demonstrado na figura 27, a interface do software brandamente
diferente da interface do
projeto de Estrutura 3D. O layout inicial chamado Geometria.
Para o usurio poder
visualizar a estrutura em trs dimenses, deve alternar da aba
Planta para a aba Vista.
As opes de insero de elementos tambm difere dos demais tipos de
projeto, sendo
essas mais especficas a elementos estruturais como exemplo, as
barras genricas dos projetos
de Estrutura 3D e 2D so j diferenciadas entre vigas e
colunas.
Os resultados, assim como detalhamentos de armaduras e memoriais
de clculos so
gerados neste tipo de projeto assim como demonstrado
anteriormente no exemplo de projeto de
Estrutura 3D.
-
51
Figura 27 Layout de geometria em vista do projeto de
Construo.
Assim como para a viga estudada no exemplo de projeto de
Estrutura 3D, todos os outros
elementos estruturais possuem diversas opes que permitem a
configurao da armadura
gerada. Essas opes sero mais aprofundadas durante o tema de
implantao da norma
brasileira.
3.1.6 Comparao com softwares da mesma linha
Os programas de clculo estrutural esto disponveis no mercado
para aumentar a
produtividade durante a confeco de projetos estruturais. Porm, o
uso de tais programas exige
do usurio determinados nveis de conhecimento tcnico e normativo.
Por isso, em hiptese
alguma pode-se afirmar que os programas de clculos de estruturas
de concreto substituem o
papel do engenheiro, j que as principais decises tomadas durante
as etapas de
dimensionamento so tomadas pelo mesmo (VERGUTZ, et al,
2010).
Ainda de acordo com Vergutz, et al (2010), os softwares de
clculo estrutural para
estruturas de concreto armado mais utilizados no Brasil
atualmente so o AltoQI Eberick, o
CypeCAD e o CAD TQS. Todos os trs so excelentes softwares do
ramo e muito reconhecidos
no mercado. Porm, atualmente, os nicos que permitem a integrao
com a plataforma BIM
so os dois ltimos. E, ainda assim, no possuem uma configurao bem
estabelecida para essa
intercomunicao entre softwares.
Alm disso, os softwares mencionados acima so especficos para
anlise estrutural,
sendo dispensveis confeco de um projeto arquitetnico e outros
projetos complementares.
-
52
Ou seja, para um escritrio de engenharia que confecciona vrias
disciplinas de projeto, a
aquisio de softwares de clculo estrutural se torna muito elevada
quando somada aquisio
dos demais softwares (de CAD, principalmente).
Se projetista planeja utilizar a plataforma BIM, teria que
adquirir um software desta
plataforma alm de todos os outros, o encareceria ainda mais o
total de tecnologias presentes
no seu escritrio.
Logo, compreensvel a busca por alternativas que possam facilitar
o trabalho do
projetista. E uma das alternativas defendida justamente por este
trabalho. O software Robot,
da Autodesk, desempenha perfeitamente o papel de clculo
estrutural, totalmente
comunicvel com softwares de plataforma BIM e seu custo menor
quando comparado aos
demais softwares por ser um software da Autodesk, o Robot pode
ser adquirido num pacote
de programas (inclui o Revit) que barateia o custo de aquisio
total das tecnologias utilizadas
no escritrio.
No obstante as vantagens do software, ainda necessrio avaliar as
possibilidades de
seu uso e seus mtodos de clculo. Primeiramente, o Robot foi
comparado com os trs outros
softwares mencionados anteriormente, como visto no quadro 4.
Quadro 4 Comparao entre softwares de clculo estrutural de
possibilidades de anlise em Estado Limite de Servio e Estado Limite
ltimo.
Software Eberick CypeCAD CAD TQS Robot
Anlise no linear Sim Sim Sim Sim
Anlise dinmica No Sim Sim Sim
Alternncia de cargas No Sim Sim Sim
Compat. com BIM No Parcialmente Sim Sim
A figura 28 representa uma comparao em esquema bsico entre o
comportamento de
um prtico plano sob uma anlise linear e uma anlise no
linear.
Obviamente, o fato de o Robot suportar os dois tipos de anlise
mencionados acima no
o suficiente para atestar sua validade. necessrio encaix-lo
dentro dos requisitos das
normas vigentes. No caso do Brasil, o software deve obedecer
norma de concreto armado
NBR 6118 de 2014. O prximo item do trabalho aborda a configurao
do programa conforme
esta norma.
-
53
Figura 28 Comportamento linear e no linear de um prtico
plano.
Fonte: KIMURA apud VERGUTZ, et al, 2010.
3.2 IMPLEMENTANDO A NBR 6118:2014 NO ROBOT
Ao utilizar o Robot, o projetista brasileiro necessita adequar
este software s normas
brasileiras, j que o mesmo possui um banco de dados com vrias
normas estrangeiras, porm
sem nenhuma do Brasil.
Para demonstrar a configurao do software conforme a NBR 6118,
foi utilizado o
exemplo de Estrutura 3D apresentado anteriormente, porm
convertido para um projeto de
Construo, como visto na figura 29. Todas as cargas e suas
combinaes foram aproveitadas.
Os elementos afetados pela configurao apresentada so as lajes,
as vigas e os pilares. H
outros elementos que fazem parte de uma estrutura de concreto
armado. Porm, para efeitos
acadmicos, esses trs elementos foram escolhidos por constiturem
as principais partes da
estrutura.
-
54
Figura 29 Exemplo de projeto de Construo utilizado para
apresentar a configurao do Robot conforme a NBR 6118:2014.
O modelo acima ser utilizado para configurar o Robot. A
configurao se dar em
quatro etapas:
a) configuraes gerais;
b) configurao de lajes;
c) configurao de vigas;
d) configurao de pilares;
3.2.1 Configuraes gerais
Antes de modificar as configuraes especficas para cada tipo de
elemento estrutural,
o projetista precisa configurar alguns parmetros gerais do
software que surtiro efeito em toda
a estrutura. Para isso, o usurio precisa acessar a opo
Preferncias do trabalho.
A primeira configurao a ser alterada a de Unidades e formatos. A
norma no d
preferncia a unidades. Portanto, as unidades adotadas para este
projeto foram as utilizadas ao
longo dos itens da NBR 6118, que so as seguintes:
a) Dimenses da estrutura: m
b) Dimenses da seo: cm
c) Dimetro de barras de CA: mm
-
55
d) reas de armadura: cm
e) Fora: kN
f) Momento: kNm
g) Tenses: MPa
Aps realizada a modificao de unidades, deve-se configurar os
materiais. O usurio
deve primeiro selecionar a nacionalidade dos materiais.
Selecionar a nacionalidade brasileira
no impe ao software as configuraes da norma, por isso deve-se
configur-lo manualmente.
O primeiro material configurado foi o concreto, como demonstrado
na figura 30. Foi
criado um novo concreto no programa, com o ttulo de C25,
adotando-se os parmetros
caractersticos de tal classe de concreto. O projetista pode
inserir qualquer classe de concreto
aqui, desde que o mesmo esteja listado na NBR 8953 e que obedea
os critrios da NBR 6118.
De acordo com o item 8.2.8 da NBR 6118 (2014), o mdulo de
elasticidade ou mdulo
de Young do concreto classe C25 pode ser adotado com o valor de
28 GPa (28000 MPa),
considerando o uso de granito como agregado grado. Este item da
norma ainda preconiza que
o coeficiente de Poisson a ser adotado pode ser de 0,2 e
encontrada a seguinte frmula para o
clculo do mdulo de elasticidade transversal (mdulo de
cisalhamento):
= 2,4
onde:
=
=
Para o caso do concreto classe C25, o valor de 25 GPa pode ser
adotado para o mdulo
de deformao secante. O mdulo de elasticidade transversal fica
ento com o valor aproximado
de 10416,67 MPa.
Conforme a NBR 6118 (2014), Se a massa especfica real no for
conhecida, para efeito
de clculo, pode-se adotar para o concreto simples o valor 2400
kg/m (...). Como o Robot
trabalha com peso especfico ao invs de massa especfica, esse
valor foi convertido para 23,54
kN/m.
Ainda de acordo com a norma, o coeficiente de dilatao trmica
adotado foi de 10-5/C.
-
56
A relao de amortecimento foi desconsiderada, por no haver
critrio sobre a mesma
na norma brasileira. A resistncia caracterstica adotada foi de
25 MPa e a amostra foi adotada
como cilndrica, j que este o formato dos corpos de prova de
concreto.
Figura 30 Configuraes do concreto C25 adotadas no Robot.
O prximo material configurado foi o ao. Como no caso do
concreto, o usurio tambm
pode configurar o tipo de ao que quiser, desde que obedea aos
critrios da NBR 7480:2007.
Para o ao, foi criado um novo tipo: o ao CA-50. Para este,
primeiramente, foi adotado
o mdulo de elasticidade igual a 200 GPa. A norma preconiza o
valor de 210 GPa para barras,
porm todas as normas internacionais utilizam o primeiro valor.
Por falta de justificativa do uso
do segundo valor, o valor de 200 GPa foi adotado (ARAJO,
2014a).
A massa especfica do ao, de acordo com a NBR 6118, deve ser de
7850 kg/m, sendo
convertido para o peso especfico de 76,98 kN/m no software.
O coeficiente de expanso trmica tambm respeita a norma, sendo
este adotado com o
valor de 10-5/C.
A resistncia caracterstica do ao adotada foi de 500 MPa. A
resistncia limite do ao
CA-50 pode ser calculada pela frmula (ASSOCIAO BRASILEIRA DE
NORMAS
TCNICAS, 2007):
= 1,08
-
57
onde:
=
=
Logo, pode-se adotar o valor de 540 MPa resistncia limite do ao
configurado.
Os valores do coeficiente de Poisson, mdulo de cisalhamento,
relao de
amortecimento e fator de reduo de cisalhamento no so
preconizados na norma
brasileira, logo foram adotados os valores padro do programa. No
se pode esquecer de
desmarcar a caixa Ao recozido.
Figura 31 Configuraes do ao CA-50 adotadas no Robot.
Com as propriedades dos materiais configuradas, necessrio
alterar alguns parmetros
cabveis ao dimensionamento dos elementos. O prximo passo
configurar as bitolas de barras
de armadura. Para isso, o projetista deve selecionar um banco de
dados qualquer de barras de
armadura para edit-lo em seguida, clicando no boto com a imagem
de uma pasta se abrindo.
Recomenda-se utilizar a norma espanhola EHE como banco de dados,
pois esta preconiza
dimetros parecidos com os do padro brasileiro e utiliza as
mesmas unidades de medida. A
figura 32 representa a seleo da norma espanhola e algumas de
suas configuraes originais
aps aberta.
-
58
Figura 32 Seleo de um banco de dados base para configurao das
bitolas de armadura.
Primeiramente, o usurio deve excluir todas as linhas que
representem barras que no
esto listadas na NBR 7480:2007. Porm, recomendvel manter as
barras de dimetro de 6
mm e de 12 mm se essas existirem na norma escolhida , pois estas
sero simplesmente
substitudas respectivamente pelos dimetros brasileiros de 6,3 mm
e 12,5 mm.
As barras escolhidas para configurao se limitam pelas bitolas
compreendidas entre 6,3
mm a 25 mm, por serem as mais usuais do ao classe CA-50. O
quadro 5 suscita a massa linear
de cada barra a ser empregada no software.
-
59
Quadro 5 Massa linear nominal das barras utilizadas na
configurao do Robot.
Dimetro da barra (mm) Massa linear nominal
(kg/m)
6.3 0,245
8 0,395
10 0,617
12.5 0,963
16 1,578
20 2,466
25 3,853
Fonte: ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS, 2007.
O projetista pode alterar outras configuraes na mesma janela,
como as unidades de
medida, caso as mesmas no estejam de acordo com o padro
brasileiro. Porm, como para este
exemplo de configurao foi escolhida a norma espanhola, as
unidades no foram alteradas. A
figura 33 apresenta os valores utilizados nessa janela de
configurao.
O campo MaxLength se refere ao mximo comprimento possvel de uma
barra de
armadura. Basta adotar o comprimento mximo de 12 metros para
todas as barras. Deve-se
tomar muito cuidado para que a unidade de medida para este campo
esteja em metros.
Deve-se adotar o valor da resistncia do ao de 500 MPa no
campo
CharacteristicYieldStress como a unidade lida pelo programa
neste campo em Newtons
por metro quadrado, o valor fica 5.108 N/m.
Os valores nominais de ganchos podem ser configurados, porm,
para este exemplo,
eles foram ignorados e os valores padro foram deixados, pois os
valores dos ganchos podem
ser configurados durante o dimensionamento dos elementos.
-
60
Figura 33 Configuraes das barras de armadura conforme as normas
brasileiras.
Com as configuraes atualizadas, deve-se salv-las num novo
arquivo, clicando no
boto com a imagem de uma pgina em branco. O arquivo deve ser
salvo no diretrio
C:\ProgramData\Autodesk\Structural\Common Data\2015\Data\Reinf\,
com o prefixo
bar_ na frente do nome escolhido. Assim, esse novo banco de
dados estar disponvel para
seleo na janela de configurao de barras de armadura.
As demais configuraes em preferncias do trabalho podem ser
ignoradas. Algumas
so dispensveis e outras podero ser alteradas durante o
dimensionamento da estrutura.
3.2.2 Configurao de lajes
Para criar uma laje no Robot, deve-se primeiro desenhar um
painel horizontalizado.
Sero aplicados a este painel os parmetros de uma laje requeridos
pelo projetista.
No layout de Geometria, deve-se selecionar os painis que se
deseja aplicar as
configuraes e clicar no boto na lateral direita de espessura de
lajes. O usurio pode ento
escolher um dos modelos de espessura j listados, editar um deles
ou criar um novo. O Robot
nomeia as lajes macias de homogneas e lajes com nervuras de
ortotrpicas. Para este
exemplo, foi criada uma espessura constante de 12 cm de uma laje
macia. No se pode
esquecer de selecionar o tipo de concreto configurado pelo
usurio neste caso, o C25 foi
escolhido.
Aps aplicados esses parmetros, pode-se dar incio ao clculo de
armaduras. Basta
selecionar as lajes que se deseja realizar o clculo e selecionar
a opo de armadura fornecida
de elementos de concreto armado. Pode-se selecionar uma laje
isolada ou lajes contguas. Neste
ltimo caso que foi o escolhido para este exemplo , a armadura
das lajes calculada em
conjunto o que a escolha mais usual entre projetistas.
-
61
Figura 34 Adotando os parmetros iniciais a lajes de concreto
armado.
Figura 35 Tela inicial do layout de armadura fornecida para
lajes.
Para iniciar a configurao da armadura das lajes, o usurio deve
alternar para o layout
Laje armadura necessria (figura 36), para alterar algumas
configuraes.
-
62
Figura 36 Tela inicial do layout de armadura necessria para
lajes.
O projetista deve clicar no boto Tipo de armadura de placa e
casca, localizado no
painel de botes direita. A janela que se abre permite configurar
alguns parmetros da
armadura. Novamente, pode-se escolher um modelo existente ou
criar um novo. Neste caso, foi
criado um novo modelo utilizando as configuraes observadas na
figura 37.
O tipo de clculo escolhido para lajes pode se dar por flexo
simples ou flexo +
compresso/tenso. O segundo tipo foi escolhido para este exemplo,
por abordar um clculo
mais completo.
A direo da armadura principal pode ser definida manualmente, mas
recomenda-se
deixar na opo Automtico, para que o software adote a direo da
armadura principal
conforme outros parmetros da laje.
Os materiais escolhidos devem ser aqueles configurados conforme
as normas brasileiras
pelo usurio neste caso, para concreto e o ao foram selecionados
o C25 e o CA-50,
respectivamente.
-
63
Figura 37 Parmetros de armadura de laje configurados para o
exemplo.
A deflexo a flecha mxima tolerada na laje. O projetista pode
estabelecer o valor
conforme seus critrios, sendo que a NBR 6118 exige que o limite
da flecha deve ser igual a
l/250 onde l igual ao comprimento do menor vo da laje e l/125
para lajes em balano
onde l igual ao comprimento do balano.
-
64
As dimenses das barras representam os dimetros padro para o
dimensionamento das
armaduras positivas e negativas. Esses valores podem ser
alterados posteriormente.
A cobertura no Robot representa o cobrimento dos elementos
estruturais. O valor de
cobrimento adotado para as lajes para este exemplo foi de 2,5
cm, que o cobrimento mnimo
para lajes num ambiente de agressividade classe II, conforme a
NBR 6118. As demais
configuraes desta janela no requerem modificao.
No se deve esquecer de configurar a combinao de cargas. Como as
cargas j haviam
sido atribudas e a combinao j havia sido configurada no modelo
de Estrutura 3D, essas
configuraes no foram demonstradas novamente neste item do
trabalho. Para efetuar esses
passos, ver item 3.1.4.
Antes de clicar no boto Calcular no layout de armadura necessria
de lajes, deve-se
verificar se a combinao selecionada no campo Estados limite
aquela configurada e
requerida pelo projetista. Essa combinao est apresentada em
formato numrico.
Aps efetuar o clculo no layout atual, deve-se alternar para o
layout de Laje armadura
fornecida. Neste layout configurada o restante dos parmetros de
armadura da laje.
Primeiramente, neste layout, o projetista deve clicar no boto
Opes de clculo,
localizado direita na tela. Nesta janela, foram selecionadas as
barras a serem utilizadas para
as armaduras das lajes. H outras configuraes disponveis, como
para telas soldadas e
armaduras para puno, porm estas foram ignoradas. O projetista
pode configur-las conforme
sua preferncia. As barras selecionadas so as compreendidas entre
as de dimetros 6,3 mm e
12,5 mm, como demonstrado na figura 38.
O prximo boto o de parmetros de andar. Uma configurao
interessante aqui a
sobre o tempo de resistncia ao fogo do elemento estrutural. O
projetista pode escolher o tempo
mnimo de resistncia ao fogo de acordo com os requisitos
regionais do corpo de bombeiros.
-
65
Figura 38 Barras utilizadas para o dimensionamento de lajes.
O item seguinte aberto clicando-se no boto de parmetros de
armadura. Na aba
Geral, o usurio deve selecionar o tipo de armadura, como se d o
segmento da mesma e
algumas dimenses das barras retas. Para o tipo de armadura, para
as lajes macias
selecionadas, deve-se escolher a opo de barras somente. O
segmento de armadura diz respeito
continuidade das barras entre lajes contguas com reas de ao
semelhantes, sendo que a opo
Toda a placa ativa essa continuidade enquanto que a opo Painel
nico limita as barras s
suas lajes locais. Para este exemplo, a opo Toda a placa foi
selecionada. Finalmente, pode-
se modificar o comprimento mximo que deve ficar fixo em 12
metros e dimetro mnimo
das barras.
A prxima aba desta janela permite algumas configuraes opcionais
sobre as barras,
como fixar os dimetros ou espaamentos. Por ser uma etapa
opcional, esta foi ignorada e as
configuraes padro foram mantidas. Deve-se lembrar que, conforme
a NBR 6118, o dimetro
das barras de armadura no devem ultrapassar 1/8 da espessura da
laje e o espaamento mximo
entre barras armadas em uma s direo deve ser de 33 cm. A NBR
6118 de 2014 tambm exige
a utilizao de armadura de borda para lajes sem continuidade,
logo se recomenda ativar a opo
de apoios de viga na armadura.
As configuraes de armadura de tela soldada tambm foram
ignoradas, j que a mesma
no ser utilizada em nenhuma das lajes.
Na aba de armadura estrutural, o usurio pode configurar suas
preferncias quanto s
armaduras dispostas em volta de uma abertura na laje, assim como
o tamanho mnimo de uma
abertura para que essa armadura seja aplicada.
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66
Figura 39 Configuraes de padro de armadura para lajes durante o
dimensionamento.
Enfim, a ltima aba serve ao usurio para configurar os ganchos,
caso o mesmo utilize
ganchos nas armaduras.
Lembrando que a cada janela de configurao, o projetista pode
clicar em Salvar
como... para salvar os parmetros inseridos. O modelo salvo pode
ser aberto novamente para
que no se precise configurar novamente da mesma maneira.
Finalmente, o projetista pode clicar no boto de clculos para que
o software gere as
armaduras de acordo com as configuraes editadas. Os resultados
podem ser verificados na
nota de clculo e nos desenhos gerados. Para visualizar a
armadura em trs dimenses,
necessrio alternar para o layout Laje armadura.
As prximas figuras ilustram os resultados obtidos aps a
parametrizao da
configurao de lajes conforme a NBR 6118.
Todas as armaduras no s de lajes podem ser exportadas ao
software AutoCAD
Structural Detailing para que possam ser feitas pequenas
alteraes no detalhamento conforme
as preferncias do projetista ou padronizaes utilizadas em seu
escritrio de trabalho.
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67
Figura 40 Parte da nota de clculo gerada pelo Robot no
dimensionamento das lajes.
Figura 41 Prancha padro gerada pelo Robot durante o
dimensionamento das lajes.
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68
Figura 42 Perspectiva em 3D das armaduras das lajes.
3.2.3 Configurao de vigas
O Robot trabalha com os elementos considerando que seus
cruzamentos se do nos eixos
dos mesmos, sendo que o alinhamento de um elemento em relao a
outro pode ser modificado
a qualquer momento.
O projetista pode lanar os elementos j configurados com a seo
que pretende utilizar,
porm, o ideal lanar os elementos como se fossem barras simples,
sem seo atribuda e
aplicar as sees aps a estrutura estar totalmente lanada. No caso
do exemplo, as sees das
vigas j estavam configuradas pois a estrutura j havia sido
lanada anteriormente no modelo
de Estrutura 3D. As configuraes das vigas a serem estudadas
podem ser alteradas clicando-
se no boto de Sees da barra direita, como mostra a figura
43.
Antes de selecionar as vigas para calcul-las, o projetista pode
alterar algumas
configuraes clicando no menu suspenso Projeto e em seguida
Armadura necessria de
vigas/colunas Opes. Essas configuraes podem ser alteradas e
salvas para serem
aplicadas a outras barras posteriormente. A janela que requer
mais opo a de definio do
parmetro de clculo, que apresenta algumas opes iniciais quanto
ao dimensionamento do
elemento, como mostra a figura 44. Deve-se selecionar os
materiais configurados previamente
e lembrar de atribuir o cobrimento correto perante a classe de
agressividade utilizada para o
clculo.
-
69
Figura 43 Configurao da seo das vigas selecionadas.
Figura 44 Definio do parmetro de clculo de vigas.
Com as configuraes acima aplicadas s vigas que se pretende
calcular, pode-se
selecionar as vigas e escolher a opo de armadura fornecida para
elementos de concreto
armado.
A primeira opo fornecida ao projetista de quais cargas o mesmo
quer que as vigas
suportem. A combinao criada anteriormente foi a escolhida para
este exemplo, como mostra
a figura 45. Na mesma janela, o usurio pode tambm selecionar as
barras que suportam as
vigas.
-
70
Figura 45 Seleo das cargas para clculo das vigas.
O usurio pode ento comear as configuraes do layout atual. O
primeiro boto de
configurao disponvel direita o de armadura tpica. A janela que
abre permite
configuraes importantes quanto disposio das armaduras nas vigas.
A primeira aba
disponvel a de estribos, a qual permite ao usurio a definir um
dimetro especfico ao estribo,
configurar seu layout, nmero de ramos, material, ganchos e
cobrimento, alm de o projetista
poder prever barras intermedirias na seo transversal da
viga.
A aba seguinte dessa janela, sobre distribuio de estribos,
permite que se faa
alteraes na disposio das barras transversais, como espaamento e
concentrao de estribos
prximos dos apoios. A prxima aba serve para definir os parmetros
de sees e disposio
das barras longitudinais. Deve-se lembrar que o Robot calcular a
armadura e, caso as
configuraes no passem na anlise estrutural, haver erros no
dimensionamento e as
armaduras mnimas devero ser adotadas.
As abas de barras adicionais vm no programa, por padro, sem
configurao. Porm,
importante frisar que a NBR 6118 exige armadura negativa de
borda e armadura negativa para
vigas engastadas nos apoios. Para este exemplo, foram
adicionadas barras de 6,3 mm para
armadura negativa de borda para as duas vigas nas extremidade
com comprimento de 15% do
valor do comprimento dos seus respectivos vos com ganchos de 10
cm e, para as barras de
-
71
armadura negativa sobre os apoios centrais, foi aplicado um
comprimento terico de 25% do
valor do comprimento dos vos, atendendo norma brasileira.
A ltima aba desta janela se refere configurao de transpasse de
barras em caso de
descontinuidade das mesmas. Se o projetista ativar esta opo, as
barras longitudinais das vigas
iro cessar seu comprimento ao se encontrar com um apoio.
Figura 46 Configurao dos parmetros de armadura tpica de
vigas.
A seguir, o projetista pode inserir o valor do coeficiente na
janela de parmetros de
andar. Porm, essa etapa foi ignorada.
Na continuao da configurao da norma brasileira para as vigas
deste exemplo, foi
aberta a janela de opes de clculo. Primeiramente, aqui, foi
fixado novamente o valor do
cobrimento da viga de 2,5 cm para todas as direes. Aps isso, o
projetista pode otimizar a
utilizao da seo do elemento, de forma que possa permitir que o
programa altere as
dimenses da viga se necessrio. Os valores de flechas mximas
tambm podem ser inseridos
nesta primeira aba, podendo ser expressos como relao com o vo da
viga e/ou como valores
absolutos. Deve-se lembrar que o deslocamento limite preconizado
pela NBR 6118 para vigas
aps a construo de paredes de l/500, onde l o comprimento do vo
da viga. Nas prximas
abas desta janela, o projetista deve configurar os materiais e
disponibilizar as barras que o
mesmo tem preferncia para aplicao.
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72
Figura 47 Opes de clculo de vigas.
A prxima etapa configurar o padro de armadura das vigas. A aba
Geral dispe de
algumas opes iniciais, como a questo da continuidade da barra
novamente. Se o usurio
selecionar a opo Vo nico, cada viga limitar o comprimento de
suas barras. Se a opo
Viga completa for selecionada, as barras transcendem os apoios
entre os vos
Alguns itens opcionais podem ser verificados pelo projetista
ainda nesta aba, como o
dimetro mnimo selecionado para a armadura principal. O
espaamento entre barras pode ser
definido de acordo com a tenso na barra, conforme a NBR
6118.
As demais abas tambm possuem itens opcionais que dizem respeito
s armaduras. So
itens opcionais pois suas variaes dependem das preferncias do
projetista. Por exemplo, h
configuraes que dizem respeito a armadura de montagem e a
armadura de retrao, como
demonstrado na figura 48.
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73
Figura 48 Configuraes de padro de armadura de vigas.
O projetista pode ainda redimensionar a viga no momento em que
quiser, mesmo
estando no layout de armaduras de elementos de concreto armado.
Pode-se, ainda, configurar
aberturas na viga, caso necessrio.
Feitas as configuraes cabveis, os clculos podem ser efetuados e
os dados conferidos.
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74
Figura 49 Parte da nota de clculo da viga estudada.
Figura 50 Parte da prancha padro do Robot para o detalhamento da
viga estudada.
Figura 51 Perspectiva 3D da armadura calculada para a viga
estudada.
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75
3.2.4 Configurao de pilares
Assim como o caso das vigas, o pilar a ser dimensionado deve ser
primeiramente
selecionado e sua seo deve ser imposta. Deve-se lembrar que a
rea mnima para seo de
pilares de 360 cm e cada uma de suas dimenses no podem ser
menores que 19 cm,
conforme a NBR 6118 de 2014. Uma de suas dimenses pode ser de um
valor entre 14 cm e 19
cm, caso o projetista majore os esforos solicitantes.
A opo de parmetros de clculo pode ser configurada. Porm, como
esses parmetros
so atribuveis tanto a vigas quanto a colunas, esta etapa foi
ignorada, pois tal configurao foi
realizada no item anterior deste trabalho. Logo, o projetista
deve selecionar a opo de armadura
fornecida para prosseguir.
Como visto anteriormente, a primeira opo com a qual o usurio se
depara nesse layout
em relao combinao de cargas. Como com as vigas, a combinao
configurada foi a
selecionada.
Aps a combinao de cargas ter sido selecionada, o usurio deve
configurar a armadura
tpica de colunas. Aqui, o projetista pode selecionar o dimetro
tpico a ser utilizado para a
armadura principal e estribos, seus materiais, ganchos, nmero de
barras e sua disposio e
esperas para pilares superiores. recomendvel ao menos configurar
o cobrimento neste caso,
foi atribudo o cobrimento de 3 cm, por se tratar de um pilar num
ambiente de agressividade
classe II e ganchos para estabilizar as barras centrais do
pilar, caso as mesmas existam.
Figura 52 Configuraes de armadura tpica de pilares.
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76
As prximas configuraes se do clicando-se no boto de opes de
clculo.
Novamente, o projetista deve se certificar de que os materiais
esto corretamente selecionados
e o de que o cobrimento est devidamente fixado. As bitolas de
barras disponveis tambm
podem ser selecionadas. Demais configuraes nesta janela so
opcionais.
A seguir, deve-se configurar os itens na janela de padro de
armadura. Esta a ltima
janela de configurao utilizada para este exemplo. Aqui, o
projetista deve inserir os valores
faltantes para a disposio das armaduras nos pilares. Alguns
desses valores so opcionais.
importante inserir o valor de espaamento entre barras
longitudinais, pois a NBR 6118
preconiza que o espaamento entre faces de barras deve ser igual
ou superior ao valor do
dimetro da maior barra ou igual ou superior a 20 mm. Como o
Robot recebe os valores de
espaamento entre eixos de barra em metros, concebvel atribuir o
valor de 0,04 m,
considerando que a maior barra no ultrapassar 20 mm de
dimetro.
As dimenses do pilar podem ser alteradas a qualquer momento. As
cargas aplicadas no
pilar e configuraes de flambagem tambm podem ser verificadas
pelo projetista.
Feitas as ltimas configuraes, o pilar pode ser calculado.
Figura 53 Configuraes de armadura tpica de pilares.
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77
Figura 54 Configuraes de padro de armadura de pilares.
Figura 55 Parte da nota de clculo do pilar estudado.
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78
Figura 56 Prancha padro do Robot para o pilar estudado.
Figura 57 Perspectiva 3D do pilar estudado.
3.3 INTEGRANDO O ROBOT COM O REVIT
A integrao entre os dois softwares se d em uma via de dois
sentidos, ou seja,
possvel importar estruturas do Robot no Revit, para que outras
disciplinas de projeto sejam
aplicadas sobre elas, assim como possvel analisar uma estrutura
lanada num projeto
arquitetnico no Revit aps integrar esse projeto no Robot. Esta
segunda opo a mais cabvel
quando se fala no conceito da plataforma BIM. Afinal,
teoricamente trabalho do arquiteto
lanar a estrutura no projeto arquitetnico para que o engenheiro
calculista faa o projeto
estrutural, nesta ordem.
Para demonstrar essa integrao neste trabalho, foi criado um
prtico simples no Revit
para que este fosse analisado no Robot. O prtico no Revit pode
ser verificado na figura 58.
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79
Figura 58 Perspectiva 3D do prtico criado no Revit.
Na aba de anlise do Revit, possvel checar algumas opes de anlise
estrutural.
ainda possvel lanar cargas no Revit para que as mesmas sejam
aproveitadas ao analisar a
estrutura no Robot. interessante que, antes de transportar a
estrutura ao Robot, o usurio
configure algumas combinaes simples de cargas no prprio Revit.
Para isso, necessrio
clicar no boto de casos de carga ou Load Cases, caso o programa
esteja configurado em
ingls.
Na janela que se abre, deve-se ajustar os casos de carga que se
pretende manter no
projeto. Para este exemplo simples, foi mantido somente o caso
de carga DL1, que representa
o peso prprio da estrutura, como visto na figura 59. necessrio
que o peso especfico do
concreto armado tenha sido configurado corretamente pelo usurio
que lanou a estrutura.
Aps os casos serem configurados, os mesmos podem ser atribudos a
combinaes de
carga. Como para este exemplo somente o caso de peso prprio est
sendo utilizado, a
combinao configurada apenas tem a funo de definir o seu tipo de
uso e o estado limite. Para
este caso, foi escolhido o estado limite ltimo (ELU), como visto
na figura 60.
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80
Figura 59 Configurao de casos de carga no Revit.
Figura 60 Configurao de combinaes de casos de carga no
Revit.
Feitas as configuraes instrudas acima, o usurio deve clicar no
boto de link com o
Robot Structural Analysis, encontrado na aba de anlise no Revit,
como visto na figura 61.
Nas opes exibidas, importante que o usurio certifique-se de que
a opo de enviar
est marcada, que a integrao se dar diretamente, que o caso que
atribu o peso prprio da
estrutura esteja devidamente selecionado e que a transferncia de
projetos de armadura sero
transferidos juntamente estrutura. Estas configuraes esto
representadas na figura 62.
-
81
Figura 61 Boto de link do Revit com o Robot.
Figura 62 Configuraes de envio de estrutura do Revit ao
Robot.
Com as configuraes confirmadas, o Revit executar a tarefa de
exportao ao Robot.
O tempo de espera para esta exportao varia conforme a
complexidade da estrutura.
Aps o processo de exportao ter sido concludo, o modelo
estrutural do Revit pode
ser verificado no Robot. Como este ltimo trabalha com um sistema
de ns e eixos, a estrutura
no fica correta visualmente, como visto na figura 63. Porm, no
existe continuidade a este
problema aps a estrutura ser transportada ao Revit
novamente.
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82
Figura 63 Prtico importado no Robot.
A primeira fase da integrao est concluda a estrutura foi
completamente
transfigurada para os padres do Robot. Aqui, o usurio pode
atribuir as caractersticas
estruturais que cabem ao dimensionamento da estrutura. Assim
como pode tambm
redimensionar as sees das peas durante o processo. Porm,
recomendvel que as sees
sejam somente alteradas para definir quais as dimenses mnimas a
pea deve ter para que, no
Revit, esses valores sejam alterados.
Aps a estrutura ser corretamente analisada conforme as instrues
verificadas nos
itens 3.1 e 3.2 deste trabalho e devidamente modificada se
necessrio, o projetista deve
atualizar a estrutura no Revit conforme alteraes feitas no
Robot. Para isso, deve-se voltar ao
Revit e novamente clicar no boto de link com o Robot. As mesmas
configuraes observadas
anteriormente devem ser utilizadas, com exceo de que, desta vez,
deve-se marcar a opo de
atualizar o modelo e resultados, como visto na figura 64.
Novamente, h um tempo de espera para a atualizao do modelo
estrutural que varia
conforme a complexidade da estrutura e dos resultados obtidos no
Robot.
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83
Figura 64 Configuraes de atualizao de estrutura no Revit
conforme anlise do Robot.
Aps o processo de atualizao ter sido realizado, a integrao foi
concluda com
sucesso. As armaduras calculadas no Robot foram transferidas
para o Revit, esto dispostas
conforme dimensionado e fazem parte do conjunto de elementos do
Revit, podendo ser
facilmente levantadas em estudos quantitativos. Algumas alteraes
nas armaduras podem ser
feitas manualmente no Revit. Podem ser visualizadas habilitando
a visualizao do modelo
analtico no Revit, conforme visto na figura 65.
Figura 65 Modelo atualizado no Revit.
3.4 COMPARANDO CUSTOS DE AQUISIO
A aquisio e manuteno constante de computadores e softwares para
usufruir da
tecnologia para calcular, analisar, dimensionar e detalhar
estruturas geralmente o item que
mais demanda custos a um escritrio de projetos. No h dvidas que
softwares de clculo
-
84
estrutural so os mais caros dentro do ramo da engenharia no
Brasil. Assim, necessrio realizar
um estudo de custos de acordo com as necessidades do
escritrio.
Por exemplo, o projetista de escritrio deve levar em conta a
aquisio de um software
da tecnologia BIM se o mesmo pretende que tal plataforma seja
aplicada nos projetos. Alm
disso, necessrio que os demais softwares utilizados sejam
compatveis com essa tecnologia.
Como este trabalho tem como um de seus objetivos demonstrar a
integrao entre o
Robot e o Revit um software de clculo estrutural e um de edio de
modelos em BIM,
respectivamente , o quadro 6 abaixo compara os custos de aquisio
do Robot com os dos
principais softwares de clculo estrutural utilizados atualmente
no Brasil que so compatveis
com a plataforma BIM. Os custos demonstrados foram obtidos
atravs de cotaes realizadas
pelo autor deste trabalho no ano de 2014. As verses dos
softwares comparados so as mais
completas dentro do mbito de estruturas de concreto armado.
Quadro 6 Custos de aquisio de licena Standalone dos
softwares.
CAD/TQS 18 Plena CYPECAD 2015
Completo
Autodesk Robot
2015
R$ 35.400,00 R$ 18.886,00 R$ 18.146,00
Os custos demonstrados acima so referentes compra das licenas
dos softwares de
clculo estrutural somente, sem incluir nenhum outro. importante
lembrar que vrios outros
softwares podem ser necessrios de acordo com as necessidades do
escritrio de projetos.
Partindo do princpio de que o escritrio deve ter acesso
plataforma BIM, o quadro 7
demonstra o total do custo dos softwares de clculo estrutural
somado ao custo do Revit dentro
do pacote Building Design Premium, da Autodesk o Revit completo
s pode ser obtido neste
pacote, que traz consigo o AutoCAD e alguns outros produtos da
Autodesk e o custo do pacote
Building Design Ultimate que inclui, alm dos softwares do pacote
Premium, Robot,
AutoCAD Strutctural Detailing, 3D Studio Max e outros.
-
85
Quadro 7 Custo total da aquisio do software de clculo estrutural
somado ao Revit.
CAD/TQS 18 Plena
CYPECAD 2015
Completo
Autodesk Robot
2015
Software de clculo
estrutural R$ 35.400,00 R$ 18.886,00 -
Autodesk Building
Design Premium R$ 18.819,00 R$ 18.819,00 -
Autodesk Building
Design Ultimate - - R$ 33.296,00
TOTAL R$ 54.219,00 R$ 37.705,00 R$ 33.296,00
interessante apontar que os pacotes Autodesk possibilitam uma
assinatura que pode
ser renovada mensal ou anualmente esta assinatura chamada de
Maintenence Subscription.
Com a renovao em dia, o projetista sempre ter seus softwares
atualizados e no precisar
pagar o valor da licena novamente. No caso do Building Design
Ultimate, o valor dessa
assinatura opcional cotado pelo autor do trabalho foi de R$
5.527,00 para o contrato anual. Ou
seja, o projetista teria que pagar uma vez o valor de R$
33.296,00 somado ao valor da assinatura
e, aps um ano de uso, precisaria pagar somente o valor do
contrato anual para continuar a
utilizar todos os softwares atualizados. Caso a assinatura no
seja renovada, o projetista teria
de comprar a licena novamente.
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86
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87
4 ESTUDO DE CASO
Para melhor ilustrar os efeitos da utilizao do Robot e sua
integrao direta com o
Revit, foi selecionado um projeto existente de um edifcio a
construir. O projeto foi
desenvolvido no Revit e foi gentilmente cedido pelo escritrio da
construtora Speranzini
Engenharia Ltda. para auxiliar nos estudos deste trabalho.
O edifcio do projeto utilizado para estudo de caso o Edifcio
Sua, da Speranzini. Os
elementos estruturais j haviam sido analisados e dimensionados
pelo escritrio da construtora,
evitando assim riscos de haver problemas com o dimensionamento
das sees dos elementos.
Algumas informaes do edifcio esto listadas abaixo:
a) rea total: 9.877,19 m
b) Tipo de edificao: residencial multifamiliar + comercial
c) N pavimentos de garagem: 3
d) N pavimentos tipo: 15
e) Tipo de estrutura: concreto armado
Figura 66 Ed. Sua aberto no Revit.
O projeto pode ser alterado no prprio Revit. As configuraes de
carga para anlise
estrutural podem ser modificadas no software para que as
informaes sejam aproveitadas no
Robot. possvel tambm converter todos os elementos no estruturais
em cargas permanentes,
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88
apenas especificando o peso especfico de tais elementos. Por
exemplo, possvel atribuir
determinado peso a paredes para que no Robot essas paredes sejam
convertidas em cargas
lineares sobre as lajes e vigas. Para este exemplo, apenas os
elementos estruturais e suas
dimenses sero aproveitados, para que as cargas sejam aplicadas
no Robot somente.
Figura 67 Perspectiva 3D da estrutura do Ed. Sua no Revit.
Como demonstrado nos itens anteriores deste trabalho, para fazer
a anlise de uma
estrutura j lanada no Revit, necessrio clicar no boto de link
com o Robot Structural
Analysis. No se pode esquecer de ativar a opo de estabelecer o
modelo analtico de todas os
elementos estruturais. Caso contrrio, estes no iro aparecer no
Robot.
Aps o processo de integrao com o Robot for concludo, pode-se
trabalhar na estrutura
com toda a interface do Robot apresentada anteriormente, como
visto na figura 68. Todos os
elementos da estrutura podem ser individualmente selecionados e
calculados. Porm, para este
exemplo, foram apenas calculados um pilar do pavimento trreo e
uma viga do pavimento tipo.
Foram atribudas cargas acidentais de ocupao e de vento toda a
estrutura. A carga devida
aos ventos foi simulada no software de acordo com uma velocidade
de vento de 40 m/s.
-
89
Figura 68 Perspectiva 3D da estrutura do Ed. Sua no Robot.
Deve-se lembrar de se certificar de que os materiais corretos
esto configurados para o
clculo. opcional atribuir os materiais configurados no Robot aos
elementos, pois possvel
que alguns parmetros aplicados a esses materiais no Revit
difiram das configuraes no Robot.
Primeiramente, no layout de Estrutura, deve-se solicitar os
clculos para que o software
gere os resultados necessrios para que se possa prosseguir ao
detalhamento dos elementos
escolhidos.
Aps os resultados gerais terem sido obtidos, basta selecionar os
elementos escolhidos
para detalhamento. Primeiramente, foi analisada a viga
escolhida, que uma das vigas dispostas
no pavimento tipo, no permetro da edificao. necessrio, ento,
mudar o layout para
Armadura fornecida de elementos de CA.
Em seguida, deve-se obedecer todos os procedimentos esclarecidos
nos itens anteriores
deste trabalho, incluindo escolher a combinao de cargas correta
e definir os parmetros de
dimensionamento conforme a NBR 6118 se esses parmetros foram
salvos anteriormente
durante a configurao em outro projeto, eles podero ser
carregados em qualquer projeto
editado posteriormente, como foi o caso deste exemplo.
Aps todos os ajustes terem sido feitos, pode-se solicitar que o
programa realiza os
clculos das armaduras. Os resultados podem ser verificados no
prprio Robot, para caso
necessite realizar novos ajustes antes de se enviar o modelo ao
Revit.
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90
Figura 69 Parte da nota de clculo gerada para a viga do Ed. Sua
selecionada.
Figura 70 Parte da prancha de detalhamento da viga do Ed. Sua
selecionada.
-
91
Figura 71 Perspectiva 3D da armadura gerada para a viga do Ed.
Sua selecionada.
O elemento seguinte a ser estudado foi um dos pilares do
pavimento trreo, por este
suportar cargas mais elevadas em relao aos demais. Aps os
parmetros terem sido
configurados, os resultados puderam ser analisados
devidamente.
Figura 72 Parte da nota de clculo gerada para o pilar do Ed. Sua
selecionado.
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92
Figura 73 Parte da prancha de detalhamento do pilar do Ed. Sua
selecionado.
Figura 74 Perspectiva 3D da armadura gerada para o pilar do Ed.
Sua selecionado.
Todos os outros elementos estruturais configurveis podem ser
calculados isoladamente
para que os resultados sejam depurados no banco de dados do
projeto. Para este exemplo, foram
calculados somente o pilar e a viga selecionados, como
demonstrado acima.
-
93
Aps todos os elementos desejados do projeto terem sido
calculados, o modelo no Revit
pode ser atualizado de acordo com as alteraes feitas no Robot,
clicando-se no boto de link
com o mesmo novamente. As armaduras adotadas passam a fazer
parte do modelo no Revit.
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94
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95
5 CONCLUSES E RECOMENDAES
Pode-se atribuir diversos benefcios utilizao do Robot para
clculo estrutural,
demonstrados no desenvolvimento deste trabalho. Tambm foram
constatadas algumas
dificuldades durante as aplicaes prticas do software.
Resumidamente, pode-se dizer que a experincia com o software
vlida, vivel e deve
ser incentivada.
5.1 CUSTOS DE AQUISIO
Muitos empresrios e projetistas ficam receosos em adquirir
softwares que pesam muito
no oramento. Alguns visam o custo do software antes mesmo de
verificar sua funcionalidade.
Como demonstrado nos itens anteriores deste trabalho, foi
comprovado que o custo do
Robot consideravelmente inferior quando comparado aos demais
softwares da linha que so
compatveis com a plataforma BIM. Esta uma das vantagens na
aquisio dos softwares
Autodesk e talvez seja o aspecto mais importante na hora de sua
defesa perante o cliente.
5.2 FUNCIONALIDADE E BIM
O software Robot ideal para diversos tipos de estruturas. Para
este trabalho, foram
estudados elementos estruturais que fazem parte de estruturas
usuais de concreto armado.
Porm, h diversas outras estruturas que podem ser modeladas e
calculadas no software de
maneira eficaz, como mostrado nos exemplos deste trabalho.
Alm de ter sua funcionalidade atestada, durante o
desenvolvimento do trabalho alguns
dos projetos de exemplo incluindo o projeto utilizado no estudo
de caso foram transportados
em uma linha de ida e volta ao Revit, um software da plataforma
BIM. indiscutvel que o
BIM destaque nos escritrios de engenharia mais modernizados
atualmente e provavelmente,
em alguns anos, substituir o CAD por completo para a confeco de
projetos. Por isso,
imprescindvel destacar a importncia da utilizao de softwares que
so compatveis com
softwares BIM. No caso do Robot, essa compatibilidade perfeita,
j que os dois softwares
Revit e Robot