O planejamento de concretagem com o Tekla Structures na modelagem de pontes

Øystein Ulvestad é um engenheiro estrutural norueguês e desenvolvedor BIM que usa o Tekla Structures para modelar pontes em 3D. Falamos com ele sobre os benefícios da modelagem em Tekla durante a fase de projeto de uma ponte.

Ulvestad trabalha com o software Tekla há quase 20 anos. Na primeira parte de sua carreira, ele o usou para projetar treliças de aço, conexões e outras estruturas para edifícios industriais. Ele então se juntou a um grupo de infraestrutura que estava usando o Tekla Structures para fazer pontes de concreto. Desde então, Ulvestad projetou cerca de 30 pontes com o software. Hoje, ele lidera a equipe de design de pontes da Sweco, consultoria de engenharia por trás do projeto Randselva Bridge – vencedor do Tekla Global BIM Awards 2020. Randselva é uma ponte de concreto cantilever de 634 metros de comprimento construída exclusivamente com base em modelos BIM, sem desenhos.

Ulvestad e sua equipe usam o Tekla Structures juntamente com a linguagem de programação visual Grasshopper e o aplicativo RHINOCEROS CAD. Engenheiros estruturais geralmente usam o Grasshopper para modelagem paramétrica: uma prática digital que usa regras e parâmetros para criar geometrias complexas. A geometria da ponte é criada pela primeira vez em Grasshopper e Rhino, antes que o design seja importado para o Tekla Structures. Aqui os atributos são adicionados, e o design é otimizado. Alterações de parâmetro feitas no Grasshopper podem ser imediatamente refletidas no Tekla Structures.

"O Tekla funciona muito bem em combinação com o design paramétrico", diz Ulvestad. "Seu design se torna muito mais flexível, e o erro humano pode ser eliminado. Além disso, o script paramétrico é reutilizável."

Tecnologia patenteada Tekla de concretagem

Ulvestad diz que antes do advento de projetos livres de desenhos, uma ponte do tamanho da Randselva normalmente exigiria a produção de cerca de 250 desenhos tradicionais. Quando a transferência de informações é baseada em um modelo BIM, então é muito importante ser capaz de modelar objetos de concretagem com precisão milimétrica. O Tekla Structures consegue isso mesclando inteligentemente elementos concretos do mesmo tipo para criar objetos de concretagem. Qualquer volume sobreposto é eliminado, e as propriedades podem ser atribuídas a este novo objeto de concretagem, tornando o planejamento muito mais fácil do que costumava ser. Esta é uma das muitas características patenteadas no Tekla.

"A ponte em que estou trabalhando no momento tem mais de 200 objetos de concretagem", diz ele. "Quando você está construindo algo tão grande, não é viável ou possível fazer toda a concretagem ao mesmo tempo. Então você precisa dividir seu projeto e concretar em fases. É por isso que modelamos no Tekla todas as pontes de concreto que projetamos." O Tekla Structures é uma ferramenta fantástica para isso, pois a fusão e divisão de objetos de concreto é fácil", diz Ulvestad. "O Tekla também visualiza as fases de concretagem – ou sequências de construção – de uma forma muito boa. Isso é vital em grandes estruturas complexas como pontes. Torna a vida no canteiro de obras muito mais fácil também, pois os construtores têm então as quantidades exatas e dimensões de concreto e reforço para todos as concretagens"

Ulvestad diz que ser capaz de visualizar a geometria da concretagem no início do projeto permite que ele projete e detalhe a estrutura com muito mais precisão.

"Em projetos complexos, trabalhamos em conjunto com o contratante para descobrir quais máquinas e formas serão usadas em concretagens específicas, e consideramos isso em nossa ferramenta de design", diz ele. "A geometria de concretagem muitas vezes dita a forma das armaduras, por isso a modelagem da concretagem é uma grande vantagem quando se procura obter desenhos mais precisos das armaduras."

Feito para design paramétrico

Ulvestad diz que o recurso de fusão automática de concretagem do Tekla é particularmente útil ao projetar pilares de pontes de concreto e martelos – ambos modelados usando uma série de formas diferentes de fusão.

"Quando se trata de concretagens e sua complexidade, as sequências cantilever são sempre difíceis de modelar", diz ele. "Você tem paredes, lajes, recuos e bolhas. Os diferentes elementos são modelados separadamente, mas o Tekla Structures os mescla em um único objeto de concretagem. "Projetar uma ponte de concreto é um quebra-cabeça de 200.000 peças que você não pode prever o resultado final de quando você começa a produzi-la pela primeira vez", diz Ulvestad. "Nenhuma fase de duas concretagens é semelhante, e modelá-las sem design paramétrico seria quase impossível. “Felizmente, a integração entre as estruturas Grasshopper, Rhino e Tekla é muito bem desenvolvida, por isso tivemos pouquíssimos problemas para modelar fases de concretagem e designs únicos. A capacidade do Tekla de mesclar elementos compartilhando a mesma propriedade de fase de concretagem nos dá flexibilidade. Alguns elementos podem ser projetados em Grasshopper, alguns dentro de Tekla, mas todos eles podem se fundir para formar um único objeto de derramamento. Tekla é fácil de trabalhar."

O Tekla Structures foi fundamental para Ulvestad e sua equipe na concepção da Ponte Randselva sem nenhum desenho. Baseada em um projeto de viga de concreto que usa o método cantilever equilibrado, a ponte repousa em seis píeres que variam de cinco a 42 metros. Cerca de 200.000 armaduras estão dentro do concreto adicionado em 200 fases separadas de concretagem.