Lançamento e análise estrutural em BIM

disciplina introdução a análise de estruturas

Resumo

Esse trabalho apresenta uma proposta de implantação BIM na disciplina obrigatória ARQ5640 – Introdução à Análise de Estruturas, do segundo período do currículo do curso de graduação em Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Santa Catarina. A ementa da disciplina abrange o conteúdo de análise estrutural e contempla assuntos relativos ao cálculo e a física, como: limites, derivada, integral, estática, equilíbrio e esforços em estruturas. Esse estudo se propõe a inserir experiências em BIM nesta disciplina, abordando o lançamento e a análise estrutural por meio de ferramentas digitais para projeto estrutural. Neste caso, foram utilizadas as ferramentas AltoQi Eberick e AltoQi Builder. Os participantes receberam as licenças dos softwares, obtidas a partir de uma parceria acadêmica com a empresa AltoQi Tecnologia. O planejamento foi idealizado pela docente da disciplina para experimentação no semestre 2025/1, com uma turma de 35 estudantes. A experiência consistiu na proposição de uma atividade no formato de curso presencial com duração de 12 horas, envolvendo estudantes de graduação em Arquitetura e Urbanismo do segundo período. A atividade teve início em 31/3/2025 e o término está previsto para 21/5/2025, e está sendo realizada no Laboratório de computadores do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da UFSC. O objetivo da experiência é realizar a concepção e a análise estrutural por meio de desenvolvimento de projetos estruturais baseados em uma arquitetura pré-determinada.

Considerando a etapa de planejamento de inserção de BIM, foram formados dois grupos, pois o laboratório de computadores do curso possui capacidade máxima de 22 estudantes. O primeiro grupo realizou as atividades nas segundas-feiras pela manhã, das 9h às 13h, totalizando três encontros. O segundo grupo realizou as atividades nas quartas-feiras pela manhã, das 7h30m às 9h, com início em 9/4/2025, sendo realizadas até o momento quatro aulas de um total de oito. Participaram da ação 17 estudantes no primeiro grupo e 14 no segundo grupo, 4 estudantes optaram por não realizar a atividade. Cada grupo cursará um total de 12 horas de ensino de lançamento e análise estrutural com o suporte das ferramentas BIM. As aulas são realizadas de forma presencial, com apoio da teoria apresentada em slides e da prática de projeto por meio da aplicação de BIM no ensino destes conteúdos, usando os softwares e computadores. O objetivo principal de aprendizagem é entender o lançamento e a análise estrutural. O plano de ensino foi ajustado para que as últimas aulas do semestre contemplassem os conteúdos da atividade: aulas de lançamento e análise estrutural em concreto armado, aço e alvenaria estrutural, com exercícios práticos usando BIM. O objeto de estudo refere-se à uma Habitação de Interesse Social com aproximadamente 42m² de área construída (GIDUR/VT, 2006), cujo projeto de arquitetura foi modelado em BIM pela docente na ferramenta Autodesk Revit e disponibilizado aos estudantes no formato “.ifc” no ambiente virtual de aprendizagem Moodle, usado como suporte às aulas. O método de ensino-aprendizagem adotado é a aprendizagem baseada em projetos. O primeiro conteúdo estudado foi o concreto armado, no qual os estudantes aprenderam a lançar sapatas, pilares, vigas e diferentes lajes neste material. Posteriormente, entenderam os gráficos da análise estrutural, como os diagramas de esforços normal, cortante e momento fletor. Para o conteúdo seguinte, o procedimento seguiu o mesmo protocolo, só que voltado ao material aço, onde puderam ter contato com os catálogos de fabricantes de perfis em aço para especificar em cada elemento do projeto. Para esses dois módulos, o estudante pôde estimar o custo de seu projeto com base no SINAPI, por meio da ferramenta BIM AltoQi Eberick. No último módulo de alvenaria estrutural, foi realizado o lançamento das paredes e demais elementos no AltoQi Builder e a análise no AltoQi Eberick, sendo possível acessar dados de quantitativos de materiais utilizado em cada projeto, como o volume de graute e argamassa, a quantidade de blocos por tipo, e demais acessórios como grampos e pastilhas.

Como resultados, os estudantes criaram modelos BIM estruturais em diferentes sistemas estruturais, podendo visualizar o projeto arquitetônico de forma integrada com a estrutura que foi lançada. Além disso, estes estudantes tiveram contato com BIM em fases iniciais do curso de graduação, podendo visualizar os projetos de forma diferenciada e entender o funcionamento das estruturas a partir de modelos digitais. O uso de ferramentas BIM contribuiu para facilitar a visualização e melhorar compreensão do comportamento estrutural. A participação nas atividades foi validada pela presença do estudante nas aulas e pela entrega dos modelos em BIM por meio do link tarefa no Moodle. Importante salientar que, apesar das aulas serem realizadas de forma presencial, todas as aulas foram gravadas para que pudessem ser utilizadas posteriormente como material de apoio para os participantes deste curso. Em relação às áreas de difusão BIM, propostas por Succar e Kassem (2015), este experimento se enquadra nas políticas de integração e colaboração na educação, além da promoção da modelagem dos projetos de estruturas.