Soluzioni BIM per l'ingegneria strutturale

L'ingegneria strutturale è un ramo dell'ingegneria civile che si concentra sulla progettazione, l'analisi e la costruzione di strutture come edifici, ponti, dighe e piloni. L'ingegneria strutturale svolge un ruolo cruciale nel garantire la sicurezza e l'efficienza di edifici e progetti infrastrutturali.

Analisi statica, che prevede lo studio della risposta di una struttura ai carichi statici, ovvero le forze che non cambiano nel tempo, ad esempio forze gravitazionali, vento o altri carichi costanti.

Analisi dinamica, che si concentra sulla risposta di una struttura ai carichi dinamici, ovvero forze che cambiano nel tempo e che possono includere vibrazioni, attività sismica, raffiche di vento o carichi in movimento come veicoli o macchinari.

Autodesk Revit: Revit è un software BIM (Building Information Modeling) che consente agli ingegneri strutturali di progettare, modellare e analizzare le strutture degli edifici in un ambiente collaborativo. Fornisce strumenti per la creazione di modelli 3D, la generazione di disegni di costruzione, l'esecuzione di analisi e il coordinamento con altre discipline.

Autodesk Robot Structural Analysis Professional: Robot Structural Analysis Professional è un software completo per l'analisi e la simulazione strutturale avanzate. Consente agli ingegneri di eseguire analisi statiche, dinamiche e non lineari delle strutture.

Autodesk Advance Steel: Advance Steel è un software specializzato per la creazione di dettagli e la fabbricazione di strutture in acciaio. Consente agli ingegneri strutturali di creare modelli 3D dettagliati, generare disegni di fabbricazione e coordinarsi con altri settori coinvolti nel processo di costruzione.

Autodesk Revit e AutoCAD sono entrambi ampiamente utilizzati nel campo della progettazione strutturale. La scelta tra i due software dipende dai requisiti specifici del progetto, dalla complessità della progettazione e dalle preferenze personali. Revit è ideale per workflow BIM complessi e integrati, in cui la collaborazione e il coordinamento con altre discipline sono fondamentali. In molti casi, è preferibile utilizzare AutoCAD per le attività di disegno e creazione di dettagli 2D, soprattutto per i progetti che non richiedono le funzionalità BIM complete di Revit.

Di seguito sono elencati i vantaggi principali dell'utilizzo del BIM nella progettazione strutturale.

1. Collaborazione più efficace: il BIM facilita la collaborazione e il coordinamento tra i diversi soggetti coinvolti nel progetto, inclusi architetti, ingegneri, appaltatori e proprietari. Consente la condivisione e l'accesso in tempo reale alle informazioni di progetto, riducendo gli errori e i conflitti tra le discipline.
2. Migliore visualizzazione del progetto: il BIM consente agli ingegneri strutturali di creare modelli 3D dettagliati dell'edificio o della struttura, consentendo una migliore comprensione e definizione dei sistemi strutturali complessi.
3. Rilevamento e coordinamento delle interferenze: il software BIM è in grado di rilevare automaticamente le interferenze tra i vari elementi dell'edificio, consentendo l'identificazione e la risoluzione tempestive dei conflitti e riducendo le rilavorazioni e i ritardi nella costruzione.
4. Progettazione e analisi efficienti: gli strumenti BIM offrono potenti funzionalità di analisi, consentendo agli ingegneri strutturali di eseguire analisi strutturali, calcoli dei carichi e simulazioni direttamente all'interno dell'ambiente BIM. Questa integrazione semplifica il processo di progettazione e consente agli ingegneri di prendere decisioni informate sulla base di dati accurati e aggiornati.
5. Documentazione di costruzione migliorata: il software BIM consente di generare documentazione di costruzione accurata, inclusi disegni dettagliati, abachi e computi dei materiali. Questo consente di ridurre gli errori, migliorare l'efficienza della costruzione e rendere più precise la stima dei costi e la pianificazione del progetto.
6. Gestione del ciclo di vita: il BIM va oltre la fase di progettazione e costruzione perché supporta la gestione di una struttura per tutto il suo ciclo di vita. I modelli BIM possono essere utilizzati per la gestione degli impianti, la pianificazione della manutenzione e i progetti di ristrutturazione, garantendo la disponibilità di dati accurati e completi.

L'approccio degli ingegneri strutturali alla progettazione, all'analisi e alla costruzione è definito da diverse tendenze.

1. Sostenibilità e progettazione ecologica: gli ingegneri strutturali stanno integrando materiali sostenibili, sistemi efficienti sotto il profilo energetico e strategie di progettazione ecocompatibili per ridurre l'impatto ambientale delle strutture. Questo include l'uso di fonti energetiche rinnovabili, un isolamento efficiente e tecniche di costruzione sostenibili.
2. Digitalizzazione e automazione: il BIM sta diventando lo standard del settore perché consente una collaborazione efficiente, il rilevamento delle interferenze e la condivisione delle informazioni tra i vari soggetti coinvolti nel progetto. Gli strumenti di automazione, come gli algoritmi di progettazione generativa e ottimizzazione, vengono utilizzati per semplificare il processo di progettazione e migliorare le prestazioni strutturali.
3. Analisi e simulazione avanzate: gli ingegneri strutturali utilizzano sempre più tecniche di analisi e simulazione avanzate per ottimizzare i progetti strutturali. Questi strumenti consentono agli ingegneri di valutare in modo accurato il comportamento strutturale, prevedere le prestazioni con diversi carichi e ottimizzare i progetti in termini di efficienza e sicurezza.
4. Prefabbricazione e costruzione modulare: i metodi di costruzione modulare e prefabbricazione stanno guadagnando popolarità nel settore. Questi approcci prevedono la produzione di componenti fuori sede e il loro assemblaggio in loco, offrendo vantaggi come tempi di costruzione inferiori, miglior controllo della qualità e riduzione degli sprechi.

L'intelligenza artificiale viene utilizzata nella progettazione strutturale per attività come l'analisi strutturale, l'ottimizzazione della progettazione e la generazione di forme strutturali ottimizzate.

• Automatizzare le attività di modellazione nel software BIM, semplificare il rilevamento delle interferenze e migliorare il coordinamento tra gli elementi strutturali.
• Contribuire al monitoraggio dell'integrità strutturale analizzando i dati dei sensori per rilevare eventuali problemi e consentire una manutenzione proattiva.
• Utilizzare l'analisi predittiva per valutare il comportamento strutturale, identificare i rischi e stimare la probabilità di errore.
• Supportare la pianificazione e l'ottimizzazione della costruzione ottimizzando l'assegnazione e la pianificazione delle risorse.
• Automatizzare il controllo della conformità del codice per garantire che i progetti soddisfino gli standard di sicurezza.
• L'elaborazione del linguaggio naturale basata sull'intelligenza artificiale consente di recuperare in modo efficiente le informazioni da documenti testuali nell'ambito dell'ingegneria strutturale.

Il software Autodesk fornisce soluzioni che collegano i processi di progettazione strutturale e creazione di dettagli, consentendo una collaborazione e uno scambio di dati senza problemi tra ingegneri strutturali e disegnatore di dettagli e assicurando il passaggio senza problemi dalla progettazione al dettaglio.

1. Autodesk Revit: Revit è un software BIM che consente agli ingegneri strutturali di creare modelli 3D dettagliati di edifici e strutture. Tali modelli includono oggetti intelligenti, come muri, pilastri, travi e solai, che contengono informazioni sulle loro proprietà e relazioni. Il modello ricco di informazioni può quindi essere condiviso con i disegnatori di dettagli per le successive fasi di sviluppo e creazione di disegni di costruzione dettagliati.
2. Autodesk Advance Steel: Advance Steel collega la progettazione strutturale e la creazione di dettagli. Fornisce strumenti avanzati per la modellazione e la creazione di dettagli di strutture in acciaio. Advance Steel consente agli ingegneri strutturali di trasferire i loro modelli di progettazione ai disegnatori di dettagli, che possono quindi generare disegni di fabbricazione, dettagli di connessione e distinte componenti, mantenendo al contempo l'integrità del progetto originale.

Robot Structural Analysis, sviluppato da Autodesk, è uno strumento completo utilizzato dagli ingegneri strutturali per l'analisi e la progettazione di strutture. Esegue diversi tipi di analisi, incorpora i codici di costruzione internazionali, si integra con i workflow BIM e offre funzionalità di ottimizzazione. Aiuta gli ingegneri a creare progetti strutturali sicuri ed efficienti per edifici, ponti e altri progetti infrastrutturali.