Midas Civil BIM link – preparação do modelo de cálculo
Este artigo define os princípios de trabalho com a ligação BIM entre o midas Civil e o IDEA StatiCa, nomeadamente as diretrizes para preparar corretamente o modelo de cálculo no midas Civil, de forma a garantir uma importação fluida das forças internas com ajustes e verificações mínimos na aplicação IDEA StatiCa BIM. O artigo faz parte de uma série de três artigos que abordam de forma abrangente a questão da importação de forças internas para o IDEA StatiCa BIM. Recomendamos este texto como o primeiro a estudar. Os dois artigos seguintes são:
- Midas Civil BIM link para dimensionamento de ponte de três vãos com pós-tensão - Um exemplo prático de importação de resultados do modelo de cálculo de uma ponte de viga em T, pré-esforçada e de três vãos, para o IDEA StatiCa BIM.
- Midas Civil BIM link – lógica de casos de carga e pós-processamento de combinações no IDEA StatiCa BIM – Este artigo define os princípios de trabalho com uma ligação BIM e, em particular, as diretrizes para preparar um modelo de cálculo no midas Civil.
A aplicação IDEA StatiCa BIM foi concebida para ligar as verificações normativas do IDEA StatiCa (em particular a aplicação RCS) com programas de Análise por Elementos Finitos (FEA) utilizados para análise global: Scia Engineer, Axis, midas Civil e midas Gen. No entanto, este artigo centra-se exclusivamente na integração com o midas Civil. A aplicação IDEA StatiCA BIM funciona como um tradutor de dados complexos do midas Civil para verificação na aplicação RCS. Uma característica fundamental é que importa automaticamente os resultados da análise por fases de construção realizada no midas Civil, incluindo efeitos reológicos e de pré-esforço, etc.
O IDEA StatiCa BIM importa do midas Civil:
- A geometria do modelo, secções transversais e características dos materiais
- Parâmetros de pré-esforço – propriedades e traçado dos tendões
- Resultados da Análise por Fases de Construção
- Resultados da análise Pós-Fase de Construção (temperatura, envolventes de cargas móveis, assentamento diferencial, etc.)
- Regras e coeficientes de combinação
A aplicação IDEA StatiCa BIM não pode simplesmente importar os efeitos de forças em envolvente do midas Civil porque, para a correta verificação de uma secção transversal com pré-esforço na aplicação RCS, é necessário separar os efeitos do pré-esforço, das cargas permanentes e das cargas variáveis. Por isso, o IDEA StatiCa BIM trabalha com casos de carga individuais e refaz as suas combinações de acordo com as regras de combinação retiradas do midas Civil. Para garantir uma transferência correta de dados, devem ser seguidos vários princípios na preparação do modelo de cálculo no midas Civil. Estes princípios serão descritos passo a passo a seguir.
A lógica de trabalho com casos de carga no IDEA StatiCa BIM e a avaliação de combinações em envolvente diferem da lógica do midas Civil. É semelhante à lógica de trabalho com combinações, por exemplo, no Scia Engineer. No entanto, seguindo alguns princípios simples, as combinações refeitas na aplicação BIM conduzem a resultados de forças internas idênticos aos do midas Civil. Esta lógica é descrita com mais detalhe num artigo separado intitulado Midas Civil BIM link – importação de forças internas e combinações para o IDEA StatiCa. Para utilização corrente da aplicação BIM, um estudo detalhado é desnecessário, sendo suficiente seguir os princípios descritos abaixo. No entanto, ao lidar com tarefas invulgares ou discrepâncias nas forças internas entre o midas Civil e o IDEA StatiCa BIM, compreender os princípios da aplicação BIM é importante. Adicionalmente, os conceitos subjacentes aos princípios simples deste artigo tornar-se-ão mais claros para o leitor.
1. Não utilizar marcas diacríticas no midas Civil
A exportação de dados do midas Civil utiliza ficheiros *.mid e *.mct. Pontos e vírgulas são utilizados como separadores de dados individuais nestes ficheiros. Pontos e vírgulas nos nomes das entidades individuais do modelo (casos de carga, combinações, secções transversais, etc.) podem quebrar esta estrutura. Acentos, vírgulas e, em geral, marcas diacríticas podem causar problemas na importação de dados para a aplicação BIM. Por isso, recomendamos não utilizar marcas diacríticas ao nomear as entidades individuais do modelo no midas Civil.
2. Indicadores para determinar o tipo de combinação ULS ou SLS
No midas Civil, as combinações são introduzidas no separador Load Combination -> General. No midas Civil, o utilizador distingue tipicamente o tipo de combinação pelo seu nome, mas a informação sobre se se trata, por exemplo, de uma combinação ULS ou SLS-car está ausente nos dados importados do midas Civil. No entanto, para a correta verificação dos estados limite da secção transversal, a aplicação BIM e, subsequentemente, a aplicação RCS necessitam de distinguir entre combinações. Esta classificação pode ser feita manualmente na aplicação BIM após a importação no Combination Manager. Ainda assim, de acordo com a tabela seguinte, é mais adequado e eficiente adicionar indicadores para distinguir as combinações diretamente no midas Civil no campo Description. As combinações sem indicadores são automaticamente consideradas como combinações ULS.
3. Distinção consistente entre casos de carga permanentes e variáveis no midas Civil
Para o correto funcionamento da aplicação BIM com os casos de carga importados, é necessário distinguir corretamente entre casos de carga permanentes e variáveis no midas Civil utilizando o parâmetro Type para cada Caso de Carga. Os casos de carga definidos no midas Civil com um tipo correspondente a cargas permanentes (Permanent Loads Case) são importados para a aplicação BIM como casos de carga permanentes (mais precisamente, o grupo de casos de carga a que pertencem é do tipo permanente). Os casos de carga definidos no midas Civil com um tipo correspondente a cargas variáveis (Transient Loads Case) são importados para a aplicação BIM como casos de carga variáveis. Uma lista dos tipos permanentes e variáveis individuais é apresentada na imagem seguinte.
4. Não utilizar casos de carga permanentes em combinações do tipo Envelope no midas Civil
O midas Civil e a aplicação BIM utilizam lógicas ligeiramente diferentes ao trabalhar com casos de carga permanentes. No midas Civil, uma combinação do tipo Envelope não distingue entre casos de carga permanentes ou variáveis; avalia simplesmente de forma matemática a envolvente máxima e mínima do conjunto definido de casos de carga.
Por outro lado, na aplicação BIM, ao avaliar uma combinação em envolvente a partir de um conjunto definido de casos de carga que inclui tanto casos de carga permanentes como variáveis, os efeitos dos casos de carga permanentes são sempre adicionados à envolvente formada pelos restantes casos de carga variáveis. Isto conduz a diferenças nas forças internas entre o midas Civil e o IDEA StatiCa BIM. No entanto, estas diferenças na avaliação da envolvente podem ser facilmente evitadas no midas Civil não utilizando casos de carga permanentes em combinações do tipo envolvente juntamente com cargas variáveis. Esta regra aplica-se apenas a casos de carga permanentes.
5. Utilizar apenas casos de carga permanentes na Análise por Fases de Construção
Ao utilizar a construção faseada no midas Civil (Construction Stage Analysis), é importante considerar como são tratados os casos de carga permanentes importados. Todos os casos de carga resultantes da Análise por Fases de Construção (Dead load, Erection load, Tendon Primary, Tendon Secondary, Creep secondary, Shrinkage secondary) são automaticamente importados para a aplicação BIM como casos de carga permanentes, e a aplicação considera-os como parte dos resultados da construção faseada. O problema surge se um caso de carga que não faz parte da Análise por Fases de Construção no midas Civil for incorretamente atribuído a um tipo correspondente a casos de carga permanentes (como Dead load, USER, etc.). A aplicação BIM importa este caso de carga como tipo permanente e tenta "colocá-lo" entre os resultados da construção faseada. No entanto, não sabe onde posicionar o caso de carga porque não fazia parte da Análise por Fases de Construção definida no midas Civil. A aplicação BIM apresentará então a seguinte mensagem antes de efetuar a verificação da secção transversal: "The combination is not applicable for cross-section design because the permanent load cases contained in this combination do not correspond with permanent load cases defined in the construction stages."