Progettazione architettonica: adozione del BIM e scelta dello strumento

Molti professionisti hanno acquisito nel corso degli anni un flusso di lavoro standardizzato, basato tipicamente su software basati sulla tecnologia CAD 2D o 3D. La costante evoluzione tecnologica ha portato allo sviluppo di nuovi strumenti di lavoro e nuove tecnologie che semplificano e velocizzano il lavoro quotidiano: ora si parla di BIM.

La progettazione BIM risulta vantaggiosa per un notevole numero di aspetti ma come si può valutare il processo di apprendimento del metodo? Quali sono gli aspetti più rilevanti nella scelta dello strumento?
Abbiamo chiesto all’Arch. Monica Vettor, che attualmente collabora con lo Studio GA&Partners, di illustrarci il suo percorso personale di adozione del BIM e ad Allplan.

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BIM MEP per TOREN, il complesso di appartamenti di lusso in Olanda

Il complesso residenziale TOREN in Olanda è il primo progetto per il quale la società di ingegneria Beerepoot Installatietechniek ha utilizzato DDS-CAD.
Il complesso è costituito da edifici bassi e una torre di 20 piani con due attici. Il nuovo edificio ospiterà 209 appartamenti di lusso di varie dimensioni, da 70 a 136 mq. Avrà anche un garage sotterraneo con 178 posti auto, un’ampia rimessa per biciclette e depositi per i residenti. Sul tetto del seminterrato verrà realizzato un giardino privato.
La progettazione impiantistica di questi appartamenti è stata effettuata utilizzando il software Open BIM DDS-CAD.

“In passato abbiamo lavorato con altri software di BIM Authoring”, afferma Jesper Kruis, Senior Engineer in Beerepoot Installatietechniek. “Abbiamo fatto delle ricerche a abbiamo conosciuto DDS-CAD, che si è rivelato molto vantaggioso in termini di funzionalità e costi.”

“In DDS-CAD possiamo facilmente creare una combinazione di diversi interruttori. E le informazioni di base – ad esempio, a quale circuito è assegnata la singola presa – sono gestibili in modo veloce e semplice nel software. Inoltre, le assegnazioni dei circuiti sono facili da regolare quando vengono applicate modifiche alle installazioni elettriche. Possiamo disegnare tutte le scatole di conduit nelle pareti durante la modellazione. Successivamente, l’appaltatore può generare molto facilmente le viste di pareti in sezione richieste dal modello BIM, al fine di fornire alle pareti in calcestruzzo i condotti necessari. Queste sono state le funzioni che abbiamo apprezzato di più in questo primo progetto.”

Altro elemento distintivo del software è l’interscambio di file tramite IFC, che permette un’interoperabilità multidisciplinare importante.

Prima del progetto TOREN, i progettisti BIM di Beerepoot Installatietechniek hanno seguito una formazione di tre giorni. “Abbiamo avviato diversi progetti, sia 2D che 3D, in cui abbiamo sempre optato per DDS-CAD. Ci aspettiamo che il BIM diventi lo standard nella costruzione in pochi anni. Come organizzazione, siamo pronti per questo”.

Introduzione allo strumento Integratori in ModeSt 8.23: il pilastro virtuale

All’ interno di ModeSt è possibile andare a inserire e sfruttare specifici elementi detti Integratori.
Dapprima, senza inoltrarsi ancora nei tecnicismi dello strumento in oggetto, è fondamentale comprendere il reale motivo per il quale, noi progettisti, potremmo avere bisogno di sfruttare questo elemento.

L’integratore consente di ottenere le risultanti derivanti appunto dall’integrazione delle sollecitazioni di un gruppo di elementi bidimensionali. Essi sono in grado di gestire anche mesh non regolari.
Non hanno alcun effetto nel calcolo della struttura e possono essere inseriti anche dopo che il calcolo è stato eseguito.
Una volta definiti nel modello F.E.M., non è necessario eliminarli e reinserirli nel caso in cui si apportino modifiche alla meshatura e/o all’orientamento del sistema di riferimento locale degli elementi bidimensionali a cui sono associati.

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Carpenteria strutturale e BIM: un flusso di lavoro efficiente

Larentis Lorenz srl presenta l’intervento di ampliamento della sede di Eco Center Spa, società che si occupa di trattamento rifiuti e servizio idrico.
L’intera commessa è stata gestita implementando la metodologia BIM.
Per la progettazione strutturale di tutte le parti metalliche dell’edifico (carpenteria metallica strutturale che caratterizza l’opera) è stato utilizzato il software Tekla Structures.

L’implementazione della metodologia BIM ha permesso di raggiungere un’alta precisione nella costruzione, ottenendo una corrispondenza quasi assoluta fra quanto realizzato e quanto previsto da progetto.
Questo ha consentito di accelerare e parallelizzare tutte le fasi di produzione, ottenendo un flusso di lavoro più controllabile ed efficiente.

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Gestione delle interfacce in ambito geomeccanico

Le interfacce sono elementi caratteristici per la modellazione geotecnica. Nell’ambito geomeccanico si presenta spesso la necessità di rappresentare piani su cui può verificarsi lo scorrimento o la separazione. Queste esigenze si verificano quando bisogna modellare piani di giunzione come faglie e superfici di scorrimento, superfici di contatto tra zone con rigidezze diverse o superfici di contatto tra terreno e struttura.

L’interfaccia può assumere tre funzioni:

  1. Interfaccia artificiale per collegare due sub-grids insieme;
  2. Interfaccia reale rigida rispetto al terreno circostante, che può scorrere oppure aprirsi in risposta ad un caricamento;
  3. Interfaccia reale deformabile, tale da influenzare il comportamento globale del sistema.

Da queste funzioni nascono tre diverse tipologie di interfaccia:

  1. Bonded Interface: viene definita sia una forza di adesione al taglio sia una forza di adesione a trazione. L’interfaccia rimane elastica se le sollecitazioni rimangono al di sotto delle forze di adesione.
  2. Slip While Bonded: una adesione perfetta ed intatta impedisce qualsiasi movimento. Esiste la keyword “bonded-slip” che impedisce la separazione solo se il legame è intatto.
  3. Coulomb Sliding: un legame è intatto o rotto. Se è rotto, il comportamento del segmento dell’interfaccia è determinato dall’attrito e dalla coesione.

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Modellazione e analisi di opere di sostegno: le novità di Paratie Plus 2021

Da oltre vent’anni, il motore non lineare Paratie Plus consente lo studio di opere di sostegno flessibili, prevedendo un’ampia gamma di situazioni gestibili ed analizzabili.

Dalla versione 2014 è inoltre possibile eseguire analisi di filtrazione stazionarie grazie alle funzionalità disponibili al menu Seepage, con cui il problema geotecnico è assimilato ad un continuo bidimensionale. 
Infine, il modulo aggiuntivo VSP (Verifica Stabilità Pendio) consente di studiare la tendenza allo scivolamento di volumi di terreno individuati dalle superfici richieste dall’Utente; il modulo fornisce un coefficiente di sicurezza (FS) sulla base del metodo di risoluzione impostato.

La versione 2021, di imminente uscita, prevede molte novità. La maggior parte di esse è stata suggerita dai tanti utenti che ogni giorno sfruttano le potenzialità di Paratie Plus per affrontare la modellazione e l’analisi di opere di sostegno.

Harpaceas, in continuo contatto con Ce.A.S. (software house e società di ingegneria che sviluppa il software), supporta le richieste di sviluppo con suggerimenti maturati dall’esperienza quotidiana del contatto con il cliente, al fine di ottimizzarne le nuove funzionalità.

In questo video, l’Ing. Bruno Becci di Ce.A.S. illustra le principali novità della versione 2021, evidenziando la loro utilità nel lavoro quotidiano del progettista.

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Anticipazioni

La nuova versione del software includerà nuove funzionalità per la modellazione, quali: raffinamento del valore numerico passato al solutore nel caso dei carichi triangolari, possibilità di assegnare un legame elasto-plastico all’elemento strutturale “Puntone”, possibilità di definire una sezione piena in acciaio, possibilità di posizionare automaticamente la falda al livello di scavo. Infine, i carichi di tipo Sucharge potranno essere considerati come variabili ai fini delle indicazioni normative.

Anche il modulo VSP, il tool di calcolo di Paratie Plus specifico per l’analisi di stabilità dei versanti attraverso i metodi dell’equilibrio limite, sarà potenziato. Gli utenti avranno la possibilità di tenere in conto la rigidezza e la resistenza della paratia nel calcolo della superficie critica di scivolamento nel VSP (2021.1).

Con riferimento alla verifica delle paratie in cemento armato, sarà possibile effettuare la verifica di resistenza della sezione in c.a. a presso-flessione (finora solo a flessione).

Con riferimento alla verifica delle paratie C-wall acciaio, inoltre, sarà possibile eseguire verifiche automatiche anche per profilati in acciaio a quinconce (2021.1).

Nella sezione Report sarà implementata una ulteriore novità. Sarà prevista la possibilità dell’inserimento nella relazione di calcolo automatica dei parametri che governano l’azione sismica nonché della mappa relativa alla zonazione del territorio.

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Coordinamento BIM multidisciplinare e Reporting

Nel dibattito internazionale dedicato al BIM, assumono sempre più importanza gli “usi del BIM” (BIM uses), tra i quali il Coordinamento BIM e le attività di reportistica. Solibri si rivela lo strumento più idoneo a svolgere queste attività.

Adriano Balduino e Daniel Petrin sono entrambi ingegneri civili. Da 8 anni, si occupano di coordinamento BIM, trasformazione digitale e interoperabilità tra diversi software e soluzioni.
In questo video, Adriano e Daniel condividono le sfide che hanno affrontato lavorando con l’Open BIM e come sono riusciti a superarle grazie all’utilizzo di Solibri.

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Fonte: Case A. Yoshii: Multidisciplinary BIM coordination and reporting with Solibri & Open BIM – solibri.com

Analisi di capacità portante e vulnerabilità sismica di viadotti esistenti

ECSD Engineering Srl (MI) presenta le attività svolte in merito alle analisi di capacità portante statica e residua e alla vulnerabilità sismica di viadotti esistenti. Il progetto prevede la valutazione dello stato di conservazione di questi viadotti nei confronti dei carichi definiti dalle NTC 2018, sia a livello di traffico e di azioni di esercizio, sia a livello di sisma.

Trattandosi di strutture progettate 50-60 anni fa è stato necessario, tenendo conto del degrado a cui sono state sottoposte, ricaratterizzarle e definirne i corretti livelli di sicurezza per poi passare alla progettazione di interventi di ripristino o di adeguamento nei confronti dell’azione sismica.

Grazie a Midas, ECSD ha potuto sviluppare queste analisi con affidabilità, indipendentemente dalla tipologia di viadotto. In particolare, il progetto di viadotto presentato ha richiesto l’analisi al secondo ordine di instabilità per le pile più alte.
Per fare questo, ECSD ha implementato un sotto modello caratterizzando la pila per mezzo dell’utilizzo del modello a fibre, quindi hanno potuto inserire i legami costitutivi non lineari del calcestruzzo e dell’acciaio, definire le sezioni variabili lungo l’altezza e svolgere l’analisi di instabilità.
Con Midas è stata utilizzata l’analisi time-history; sostituiti gli appoggi esistenti con isolatori a pendolo, è stato possibile derivare le azioni su cui poi effettuare le verifiche di sicurezza. Si è trattato di un’analisi complessa che ha generato però ottimi risultati in termini di tempi di calcolo e di gestione dei dati.

L’intervento è stato nominato vincitore della Midas Model Competition 2019

Durante la Giornata del Cliente Midas 2019, l’Ing. Elena Mola di ECSD Engineering Srl ci ha raccontato la sua esperienza.

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Infrastrutture sostenibili: nasce l’Associazione Italiana per la Sostenibilità delle Infrastrutture

Tra gli obiettivi globali per porre fine alla povertà, proteggere il pianeta ed assicurare prosperità a tutti entro il 2030, sintetizzati nei 17 Goals definiti dall’ONU, si fa esplicito riferimento al tema dell’Industry innovation and infrastructure, ovvero al rapporto tra l’impegno a costruire infrastrutture resilienti utilizzando l’innovazione e “una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile”. Da parte sua l’Unione Europea con l’European Green Deal ha posto la sostenibilità al centro delle sue strategie per un nuovo modello di sviluppo. Ed ecco allora che cresce – anche in seguito agli effetti della pandemia – l’urgenza di dotarsi di un approccio nuovo rispetto alla progettazione e alla costruzione e gestione di un’infrastruttura, mettendo al centro la sostenibilità in tutte le sue principali accezioni: ambientale, economica e sociale.

La consapevolezza dell’importanza di una crescita culturale di tutta la filiera, fondata su scambi di esperienze, buone prassi e una proficua interlocuzione istituzionale, così da favorire la realizzazione di opere che siano compatibili e adeguate agli obiettivi attesi di sostenibilità è all’origine della costituzione di INFRASTRUTTURE SOSTENIBILI, l’Associazione Italiana per la Sostenibilità delle Infrastrutture.

L’associazione, a carattere tecnico – scientifico, è promossa da Harpaceas, insieme a ICMQ, Calzoni Costruzioni e Politecnica e si propone come un interlocutore autorevole e prezioso per le istituzioni pubbliche e private.

Principale obiettivo dell’Associazione è di favorire la diffusione di una cultura ampia e qualificata della sostenibilità attraverso una sempre maggiore consapevolezza del valore sociale ed economico di poter disporre di infrastrutture sostenibili. L’ambito di azione riguarda tutte le tipologie di infrastrutture, ma in modo particolare quelle relative ai settori dell’acqua, dell’energia, dell’ICT, dei rifiuti e dei trasporti.

All’Associazione possono aderire aziende, enti e persone attive nell’ideazione, nella progettazione, nella realizzazione e nella manutenzione di infrastrutture, o che forniscano i relativi servizi, che abbiano una forte propensione alla sostenibilità, come attestato da referenze, progetti, prodotti, opere e attività specifiche. Oltre ai soci collettivi e individuali potranno aderire in qualità di soci di diritto Ministeri, enti o organi tecnici dello Stato, così come altri enti o istituti interessati.

Tra le attività principali avviate:

  • sensibilizzare le forze economiche, sociali e politiche sull’importanza di disporre, progettare realizzare e gestire le infrastrutture di qualunque tipo e dimensione secondo criteri di sostenibilità ambientale, economica e sociale;
  • offrire adeguate e specifiche informazioni alle committenze pubbliche e private, così come a tutti i soggetti professionali ed economici coinvolti nella pianificazione, progettazione, realizzazione di un’infrastruttura;
  • fornire supporto alla redazione e predisporre testi normativi e legislativi;
  • promuovere e divulgare studi e ricerche nonché attività di formazione;
  • organizzare iniziative, seminari e convegni utili ad una migliore conoscenza e diffusione di strumenti e soluzioni favorendone l’applicazione;
  • proporre ed erogare attività di formazione;
  • stimolare all’interno dell’Associazione lo scambio di informazioni fra i Soci su esperienze e progetti, garantendo il massimo dell’informazione possibile relativamente alla normativa, ai processi di innovazione e a tutti gli altri temi di comune interesse.

L’Associazione intende, altresì, sostenere uno sviluppo della digitalizzazione e di soluzioni tecnologiche innovative, nella convinzione che una loro ampia applicazione possa costituire un elemento fondamentale nel percorso per una sempre maggiore sostenibilità delle nostre infrastrutture.

A guidare l’Associazione nei ruoli di Presidente e di Vicepresidente Lorenzo Orsenigo, Presidente di ICMQ Spa e Past President di CONFORMA e Luca Ferrari, Direttore generale di Harpaceas e Past President di ISI. Completano il Consiglio Direttivo i rappresentanti dei soci fondatori, Marcello Mancone, partner e direttore tecnico di POLITECNICA Ingegneria e Architettura e Giacomo Calzoni, amministratore unico della Calzoni SpA.

Visita il sito di AIS- Associazione Infrastrutture Sostenibili

San Pellegrino Flagship Factory: nuovo ponte sul Brembo

SI.ME.TE. Srl (TO) presenta le attività di Construction Stage Analysis e Moving Load Analysis svolta per il nuovo ponte sul Brembo della San Pellegrino, parte del progetto San Pellegrino Flagship Factory.
Si tratta di una struttura ad archi, nello specifico quattro archi in calcestruzzo a geometria variabile che sostengono un impalcato di larghezza costante di circa 12 m e 40 cm. La campata centrale si estende sul fiume Brembo e ha una lunghezza di 75 metri mentre le due campate laterali hanno luce minore. La lunghezza complessiva del ponte è di circa 125 metri.
Il ponte si appoggia su fondazioni di pali trivellati, i pali corrispondenti alle due fondazioni della campata centrale hanno diametro di un metro e mezzo e inclinazione di 80 gradi. I pali corrispondenti alle fondazioni di estremità hanno diametro pari a un metro.
Le spinte orizzontali che si generano in corrispondenza dei punti di imposta della campata centrale risultano essere molto importanti e sono contrastate sia dalla rigidezza assiale dei pali che dalla rigidezza laterale del suolo.
L’intervento è stato nominato vincitore della Midas Model Competition 2019. 

Durante la decima edizione della Giornata del Cliente Midas 2019, l’Ing. Chiara Benedetti, Ingegnere civile strutturale di EP&S Group, ci ha raccontato la sua esperienza.

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