Projete ligações em apenas alguns cliques!

Sem tempo para descansar

Por que é tão importante tentar acompanhar as tendências de inovação? Em uma palavra: Produtividade. Não é segredo que o número de novos engenheiros estruturais e estudantes nas universidades técnicas está a diminuir. Infelizmente, espera-se que esse número continue a diminuir em vez de aumentar no futuro.

Entretanto, as exigências de desenvolvimento e projeto, a construção mais rápida em países em desenvolvimento, as necessidades habitacionais e a pressão para a otimização de custos ou ambiental impulsionam a necessidade de prazos de projeto mais curtos. Com menos pessoas e mais trabalho, o aumento da produtividade torna-se essencial.

Felizmente, a tecnologia permite-nos responder a estas exigências, possibilitando concluir projetos em minutos que, de outra forma, demorariam mais tempo com os métodos tradicionais.

E agora?

A verdadeira questão é: quais são as nossas opções? Honestamente, são muitas. É quase suficiente para enlouquecer alguém! A chave está em compreendê-las, e o primeiro passo é mesmo saber o que está disponível no mercado. A IDEA StatiCa oferece várias opções para projetar ligações com apenas alguns cliques. Algumas já existem há algum tempo, enquanto outras, como os modelos paramétricos e o dimensionamento automático de soldaduras e parafusos com recurso a aprendizagem automática (IA), foram introduzidas recentemente na última versão IDEA StatiCa v24.0. Vamos diretos ao assunto e analisar mais de perto.

Parâmetros no IDEA StatiCa e Modelos Paramétricos 

Vou focar-me nos parâmetros que podem ser definidos diretamente no IDEA StatiCa e nos modelos paramétricos, pois são os meus favoritos absolutos. O que é ótimo é que tanto profissionais muito experientes como júniores podem beneficiar deles. 

Praticamente qualquer pessoa pode ativar o modo/separador de programador no IDEA StatiCa Connection. Aqui, pode definir parâmetros que podem ser associados a componentes específicos com base na lógica que especificar. Assim, quando modifica um componente, os outros elementos associados ajustam-se automaticamente.

Por exemplo, veja a figura abaixo. Posso especificar que, se a largura do alargador mudar, a posição dos enrijecedores também muda de acordo com os meus predefinidos. O mesmo se aplica a todas as soldaduras, etc. Desta forma, posso interligar múltiplas propriedades, poupando tempo significativo ao evitar ajustes manuais repetitivos sempre que é necessária uma modificação.

A começar a perceber a ideia?

Na versão 24.0, levámos estes parâmetros um pouco mais longe. Introduzimos modelos paramétricos na Connection Library, acessíveis dentro da aplicação. Agora, não só pode utilizar os modelos existentes e usá-los para topologias correspondentes, como também pode explorar as suas definições ao criar as suas próprias ligações. Naturalmente, pode guardar os modelos que personaliza para utilização futura ou partilhá-los com outros na sua empresa.

Este é apenas um esboço rápido de como funciona. Se quiser saber mais detalhes técnicos, leia as notas de versão relacionadas ou explore a opção diretamente na aplicação.

Tentarei apresentar alguns exemplos de fluxos de trabalho possíveis onde considero os modelos paramétricos mais úteis e onde pode beneficiar desta funcionalidade.

• Está a lidar com uma estrutura complexa (pavilhão de aeroporto, estádio ou qualquer outra) onde a topologia das ligações se repete num projeto. Em vez de refazer as mesmas operações cada vez, pode definir um único modelo que pode reutilizar. Depois, ajusta cada parâmetro na secção de Dimensionamento através de entradas simples.
• Como engenheiro sénior a supervisionar um colega júnior, pretende manter o controlo total sobre o modelo e ao mesmo tempo garantir uma verificação eficiente das restantes ligações. Inicialmente, criará um modelo em que confia. Depois, o seu colega júnior pode ajustar as dimensões sem alterar o modelo em si, evitando a necessidade de operações adicionais.

• Está a trabalhar em estruturas offshore onde se encontra a repetir o mesmo tipo de ligações repetidamente. Guarde os seus modelos paramétricos para reutilização em múltiplos projetos.

Acredito que pode encontrar outras formas de utilizar a parametrização. Mas vejamos o que mais temos aqui, pois o aumento da eficiência não depende exclusivamente da parametrização. Existem outras opções alternativas disponíveis para o dimensionamento de ligações. 

Dimensionamento automático dos componentes 

A partir de agora, pode esquecer o dimensionamento soldadura a soldadura. Como seria clicar num botão e os tamanhos serem dimensionados automaticamente? No IDEA StatiCa, temos várias opções para soldaduras, mas também algo para parafusos.

As soldaduras podem ser dimensionadas automaticamente de acordo com a estimativa de capacidade ou a resistência das chapas ligadas (nível de ductilidade), dependendo da opção escolhida.

O dimensionamento de soldaduras de acordo com a ductilidade é calculado de acordo com fórmulas das normas. As principais entradas aqui são a espessura e o material das chapas de ligação, a partir das quais são determinados os valores para as soldaduras. Existem três níveis de ductilidade que pode escolher: Ductilidade Mínima/Resistência Total/Sobrerresistência

Em resumo, tudo depende do que espera do comportamento da soldadura e onde pretende utilizá-la. O dimensionamento para ductilidade mínima garante que não ocorre fratura frágil, permitindo ainda a plastificação na soldadura (a soldadura ainda cede primeiro). A segunda opção (resistência total) produz uma soldadura mais espessa e, na prática, significa que a resistência da soldadura é superior à da chapa (a plastificação da chapa ocorre primeiro). O algoritmo de dimensionamento de soldaduras de sobrerresistência resulta em soldaduras ainda mais espessas, tornando as soldaduras significativamente mais resistentes do que a chapa ligada. O objetivo é aumentar a segurança em abordagens de dimensionamento plástico e para cenários de carregamento cíclico, como cargas sísmicas.

Para além da opção acima, existe o dimensionamento de soldaduras de acordo com a estimativa de capacidade. E essa é A inovação. 

Muito se tem dito sobre as vantagens da IA. Chegou o momento das aplicações práticas e, finalmente, algo novo em vez dos habituais chatbots. Com os dimensionamentos automatizados, quer para soldaduras quer para parafusos, estamos a entrar numa dimensão completamente diferente em termos de aceleração de processos. Esta funcionalidade, adaptada para projetos com Eurocódigo (EN), estima a capacidade de todas as soldaduras dentro do modelo. Utiliza dados de aprendizagem automática que abrangem milhares de modelos de soldaduras sujeitos a vários cenários de carregamento. O processo de estimativa de capacidade tem em conta tanto o dimensionamento da ligação como os efeitos da ação.

Uma opção semelhante foi desenvolvida para parafusos. O dimensionamento automático de parafusos ao corte pode sugerir um dimensionamento eficiente para chapas de alma ou emendas, tendo em conta a carga de corte. O arranjo de parafusos é ajustado automaticamente para resistir à carga, mantendo o nível de utilização especificado.

O que acha disto? Diria que é material bastante avançado até agora. Muitas possibilidades, e continuamos... 

Dimensionamento Paramétrico com o Plugin Grasshopper 

Relacionado com o nosso tema está a possibilidade de dimensionamento paramétrico utilizando o Plugin Grasshopper, mas é um tema tão extenso que é mais adequado para outra publicação. Entretanto, quem tiver interesse neste assunto pode consultar o nosso webinar já transmitido sobre o mesmo tema.

O futuro já chegou

Como pode ver, existem inúmeras formas de melhorar o seu fluxo de trabalho. Com a crescente pressão sobre a produtividade, estamos também a desenvolver funcionalidades que podem ajudar a acelerar os seus projetos. Sugiro que as experimente individualmente, ajustando com base nos projetos específicos em que está a trabalhar. Embora inicialmente possa parecer avassalador, os benefícios destas novas opções irão em breve superar quaisquer desafios iniciais.