Os softwares BIM estão preparados para receber barras de fibra de vidro?
Antes de nos aprofundarmos neste tópico específico, é pertinente oferecer uma breve explanação sobre temas correlatos. Essa contextualização inicial proporcionará uma compreensão mais sólida à medida que avançamos no desenvolvimento do artigo.
Profissionais da construção reconhecem o concreto como um material composto pela combinação do aglomerante cimento, agregado graúdo ou miúdo e água, apresentando notável resistência à compressão. No entanto, é importante destacar que o concreto exibe uma resistência à tração relativamente baixa, aproximadamente dez por cento de sua resistência à compressão. Para superar essa limitação, adicionam-se barras de aço, conhecidas como armaduras, à massa de concreto, resultando no concreto armado, notavelmente mais resistente e amplamente utilizado na construção civil em todo o mundo. Vale mencionar que, ao definir a resistência do aço, este material está sujeito à oxidação e corrosão, representando um fator limitante para a durabilidade dos projetos.
“As matrizes cimentícias não sofrem grande degradação ao longo do tempo sendo, portanto, o aço o limitador em praticamente todas as construções, também é proveniente do aço a maioria das patologias em edificações”, é o que afirma o Eng. Luis Guilherme do Canal Vida Engenharia.
Com o progresso tecnológico e a descoberta de novos materiais na construção civil, surgem alternativas inovadoras, proporcionando aos construtores a oportunidade de conduzir testes e análises na implementação de concepções de novos projetos. Uma dessas alternativas é a incorporação de barras poliméricas reforçadas com fibra de vidro (GFRP), uma opção viável para reforçar elementos estruturais de concreto, por exemplo.
Malha de Fibra de Vidro
Fonte: SEBRAE
O GFRP, cuja sigla em inglês significa Glass Fiber Reinforced Polymer, ou, em português, PRFV - Polímero Reforçado com Fibra de Vidro, é um material composto por fibras de vidro incorporadas a uma matriz polimérica, caracterizada por filamentos longos que formam uma "malha" de vidro. Apesar da malha de filamentos apresentar espessuras finas, ela é aglutinada e não dá a sensação de fragilidade. Surpreendentemente, o vergalhão de fibra de vidro é tão resistente à tração quanto ao impacto e também exibe considerável flexibilidade.
Embora os vergalhões de fibra de vidro ainda não tenham ampla aceitação no cenário nacional, a utilização dessa alternativa, conhecida como barras poliméricas reforçadas com fibra de vidro, é bastante comum entre profissionais da construção ao redor do mundo, especialmente em projetos de pontes, viadutos e túneis.
Monsanto House of the Future
Fonte: The Official Disney Fan Club
A atração chamada “Casa do Futuro” na Disney, segundo a história, foi a primeira construção a receber esse material, não foi usado o vergalhão de fibra de vidro, somente a fibra de vidro foi utilizada. A casa do futuro foi construída nos anos de 1956 e 1957, e em 1967, a “Casa do Futuro” precisou ser demolida para abrir espaço a outra atração da Disney. Essa demolição foi um trabalho de extrema complexidade e, o fato curioso é que, no momento da destruição, a bola de demolição atingiu a “Casa do Futuro” e, simplesmente, bateu e voltou, não conseguindo obter êxito na destruição total da estrutura. Diante disso, o material Fibra de Vidro conseguiu provar quão resistente e confiável ele pode ser. Então, foi a partir dessa primeira utilização que o material ganhou notoriedade e intensificou os estudos, sendo aperfeiçoado desde então e adquirindo seu espaço no mundo da construção civil.
Um projeto que precisa atingir a excelência em termos de resistência e orçamento demanda critérios rigorosos durante as fases de análise técnica e planejamento. É crucial considerar fatores essenciais para a execução bem-sucedida, destacando, entre eles, a escolha cuidadosa dos materiais a serem utilizados.
Com o avanço tecnológico acelerado na construção civil, os engenheiros estruturais buscam incorporar princípios e diretrizes provenientes dessas inovações. Esses orientadores visam possibilitar adaptações em situações específicas, ampliando assim a capacidade de escolha para a concepção do projeto mais eficaz.
As ferramentas BIM (Building Information Modeling ou Modelagem da Informação da Construção) paramétricas apresentam inúmeras vantagens, proporcionando aos engenheiros estruturais uma ampla gama de opções para conceber o projeto de forma viável, construtível e alinhada às normas técnicas, considerando também aspectos ambientais e orçamentários.
Há diversas vantagens na aplicação das ferramentas BIM para viabilizar um projeto, destacando as seguintes: modelagem inteligente, proporcionando flexibilidade e agilidade; análises iterativas facilitadas; padronização para manter consistência; automação de tarefas repetitivas; colaboração otimizada; eficiente gestão de mudanças; capacidade de simulação e análise avançadas; gestão de dados eficaz; e uma entrega de projetos mais eficiente.
Para os engenheiros estruturais, é relevante ressaltar que as análises iterativas e simulações oferecidas pelos softwares BIM permitem ajustar os parâmetros do modelo para realizar simulações avançadas. Isso inclui avaliações do impacto de alterações na resistência da estrutura, na eficiência de custos de todo o projeto, nos processos de execução e no cronograma.
A parametrização refere-se à habilidade dos softwares em criar modelos 3D das estruturas de forma paramétrica, possibilitando a definição das propriedades e dimensões dos elementos do modelo por meio de parâmetros. Essa abordagem oferece uma flexibilidade notável, otimizando a eficiência tanto na elaboração quanto na alteração dos modelos e documentações.
Aqui estão alguns dos principais conceitos envolvidos na modelagem paramétrica:
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Parâmetros: Definição de parâmetros que representam características específicas, tais como altura, largura, comprimento, entre outras.
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Relações Paramétricas: Estabelecimento de vínculos entre diferentes elementos e parâmetros do modelo. Por exemplo, definir que a largura de uma viga seja automaticamente ajustada para ser sempre o dobro da largura da viga perpassante.
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Configurações de Projeto: Facilidade em efetuar rápidas modificações no modelo e, por conseguinte, na documentação, a fim de atender aos requisitos específicos do projeto.
Ao incorporar esses conceitos, a modelagem paramétrica não apenas otimiza o processo de criação e análise da estrutura, mas também favorece a adaptação às necessidades específicas do projeto.
Vale a pena usar o vergalhão de fibra de vidro?
A decisão de utilizar vergalhão de fibra de vidro em um projeto de construção depende de vários fatores, assim dizendo, depende das especificidades do projeto antes de tomar essa decisão. Aqui estão alguns pontos a considerar:
Peso: Se a redução do peso for uma consideração importante no projeto, os vergalhões de fibra de vidro são mais leves que o aço.
Versatilidade: são disponíveis em diversos diâmetros e comprimentos, inclusive são comercializados em rolos podendo chegar até 200 metros, enquanto o vergalhão de aço é comercializado no máximo barras com o comprimento de 12 metros.
Durabilidade: os vergalhões de aço embutidos no concreto duram por volta de 50 anos, os vergalhões de fibra de vidro embutidos no concreto duram cerca de mais de 100 anos, levando em consideração todos os cuidados necessários em relação ao cobrimento.
Dimensionamento, o método de cálculo e dimensionamento é similar ao do tradicional utilizado para dimensionamento do aço, mudando coeficientes e método de análise, pois com o vergalhão de fibra de vidro devemos considerar ruptura brusca devido seu baixo módulo de elasticidade, utilizamos como referência normas estrangeiras pois ainda não temos normais locais para esse material (ACI 440.1R-15 - Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced Polymer (FRP) Bars, como exemplo).
Módulo de elasticidade do vergalhão de fibra de vidro varia entre 45 e 55 GPa, o do aço é em torno de 200 Gpa, ou seja, o vergalhão de fibra de vidro possui um quarto do módulo de elasticidade se comparado ao vergalhão de aço.
fonte: https://www.compositegroup.com.br/vantagens/
Na internet, já existem vários estudos comparativos sobre o uso dessas tecnologias alternativas. Abaixo, há alguns links que podem oferecer informações mais detalhadas sobre esses materiais, como vergalhões de fibra de vidro e vergalhões de aço.
Barras de fibra de vidro (GFRP) como uma alternativa inovadora.
Para uma comparação justa entre o uso de vergalhões de fibra de vidro ou vergalhões de aço nos elementos de concreto de uma estrutura, as soluções Tekla oferecem uma análise equitativa na escolha do melhor projeto. Com uma extensa gama de funcionalidades, os softwares Tekla possibilitam uma avaliação abrangente de alternativas, levando em consideração critérios técnicos, custos e eficiência. Essa capacidade de avaliação imparcial contribui significativamente para a tomada de decisões, resultando na escolha do projeto mais adequado, que atenda a todas as necessidades específicas da obra.
O Tekla Structures desempenha um papel crucial ao apresentar quantitativos precisos para estruturas com vergalhões de aço e fibra de vidro. Esta ferramenta robusta proporciona uma visão abrangente dos materiais necessários para a execução do projeto. Além de simplificar a tomada de decisões para o engenheiro estrutural, ajustando-se às especificidades do projeto, ela também contribui para a escolha da melhor opção, otimizando recursos e promovendo eficiência no processo decisório.
O Tekla Tedds permite ao engenheiro estrutural realizar cálculos automatizados, verificar a conformidade com normas técnicas e gerar relatórios detalhados. Essa capacidade abrangente fornece ao profissional informações essenciais para avaliar com precisão a integridade estrutural, realizar análises de carga pontual, como por exemplo. Esse conjunto de funcionalidades não só agiliza o fluxo de trabalho, mas também habilita o engenheiro a tomar as melhores decisões, assegurando a qualidade e eficiência do projeto estrutural.
O Tekla Structural Designer oferece flexibilidade ao engenheiro estrutural para explorar cenários e situações variadas com base em dados de carregamentos, sobrecargas, geometria e outros parâmetros essenciais ao projeto. Sua abordagem paramétrica viabiliza uma análise detalhada, resultando em diversas opções de design da estrutura. Isso não apenas garante eficiência e eficácia na busca da solução mais adequada para cada situação específica, mas também fornece ao profissional resultados dos esforços necessários para otimizar o desempenho estrutural e atender às demandas específicas do projeto.
Podemos concluir que as soluções Tekla não apenas estão preparados e que nos fornecerão dados e informações confiáveis para tomadas de decisões, mas também indicam de forma positiva que novas tecnologias estão prontas para as inovações do mercado e novos métodos. Contudo, é importante ressaltar que a decisão final sempre dependerá do profissional que opera a solução. Diante desse cenário, surge a pergunta: você está preparado para utilizar um software BIM?
Adquirir habilidades nessa área se torna cada vez mais relevante para se manter atualizado e eficiente no dinâmico cenário da engenharia e construção. Confira nossos treinamentos online e gratuitos e garanta a sua capacitação no BIM.