Progetto di un Edificio a Telaio con Metodologia BIMwpage.unina.it/d.asprone/pres3.pdfGruppo: De...

Università degli Studi di Napoli “FEDERICO II”

Dipartimento di Strutture per l’Ingegneria e l’Architettura

Corso di Laurea Ingegneria Strutturale e Geotecnica

Progetto di un Edificio a Telaiocon Metodologia BIM

DOCENTE:

Prof. Ing. Domenico Asprone

TUTOR:

Ing. Marco Pagano

Corso BIM A.A. 2016/2017

GRUPPO:

Cristian De Lellis M57/557

Antonio De Vivo M57/561

Gruppo: De Lellis Cristian – De Vivo Antonio

Che cos’è il BIM? Il Building Information Modeling indica un metodo per l'ottimizzazione dellapianificazione, realizzazione e gestione di costruzioni tramite aiuto di un software. Tramite esso tutti i datirilevanti di una costruzione possono essere raccolti, combinati e collegati digitalmente. Il BIM è quindi unametodologia, caratterizzata da modelli basati sull’interoperabilità tra gli operatori, che attraverso le n-dimensioni supporta la realizzazione e gestione dell’opera in tutto il suo ciclo di vita.

PROGETTO BIM – INTRODUZIONE AL BIM


PROGETTO BIM-INTRUDUZIONE AL BIM

LIVELLI DI DETTAGLIO (LOD)

Level Of Developement(LOD)

AIA Document G202 – 2013 «Project Information Modeling Protocol Form»

LOD 100 Rappresentazione del progetto di tipo concettuale, con un modello di soli volumi e forme geometriche nel quale nonsono fornite informazioni in merito ai materiali ed alle componenti

LOD 200 Il modello 3D fornisce una rappresentazione semplificata dell’opera ma è possibile reperire, in maniera ancoraapprossimativa, orientamento, forme, dimensioni e posizione dell’opera e degli elementi interni al modello. Aglioggetti del modello sono collegate informazioni non solo grafiche ma anche di tipo meccanico, fisico, termico e dicosto

LOD 300 Tale livello di dettaglio è comparabile con la fase esecutiva del progetto di un’opera. Gli elementi del modello sonodefiniti in termini di quantità, dimensione, forma e posizione; inoltre sono presenti tutti i parametri di tipo meccanico,fisico, termico e di costo.

LOD 400 Parte da un LOD 300 e quindi da un livello esecutivo di progetto ed è dedicato all’inserimento di tutte le informazioninecessarie alla costruzione e al montaggio dei singoli componenti.

LOD 500 E’ il livello più dettagliato per un modello BIM, denominato anche modello “as built” e rappresenta l’opera così come èstata realizzata; sono, inoltre, integrate tutte le informazioni di esecuzione e di eventuali varianti effettuate in corsod’opera.


PROGETTO BIM-INTRUDUZIONE AL BIM

AMBIENTE DI CONDIVISIONE BIM1. Work in progress (WIP)I dati presenti in questa cartella sono quelli ancora in produzione chenon sono stati ancora controllati e verificati per l’uso al di fuori delteam; la sezione WIP si conclude con l’approvazione ‘’Gate’’ cherappresenta il passaggio alla sezione 2 Condivisione.

2. SharedLa sezione condivisione del CDE deve essere usata per ospitareinformazioni che sono state approvate per la condivisione con glialtri design team per essere usate come materiale di riferimento perlo sviluppo delle loro parti di progetto. Quando tutte le fasi diprogetto vengono completate, le informazioni devono essereautorizzate ‘’Gate 2’’ alla pubblicazione.

3.Published DocumentationGli elaborati in formato 2D DWF o PDF, direttamente estratti dalmodello BIM, vengono trasferiti nella cartella pubblicazione una voltaapprovati e autorizzati in accordo con gli standard previsti. Latransizione alla cartella di archiviazione avviene successivamente allafase di verifica ‘’Gate 3’’.

4. ArchiviazioneLa sezione archivio è usata per registrare i progressi del progetto, aciascuno step di progetto. Tutti i dati di output presenti in questasezione, direttamente estratti dal modello BIM, descrivono la storia delprogetto, inclusi i dati as-built.


PROGETTO BIM-INTRUDUZIONE

SCOPO DEL PROGETTO Il progetto prevede la realizzazione di un edificio multipiano su otto livelli, sito in Via Foria Napoli,rispettoso di tutti i canoni principali di progettazione strutturale, con lo scopo di riqualificare il contesto storico epaesaggistico di Napoli attraverso una rivisitazione in chiave moderna dei palazzi della città. Più nel dettaglio, il progetto èstato pensato per soddisfare sia esigenze domestiche e private, attraverso la realizzazione di appartamenti ad ogni livello,inoltre tra piano terra e primo piano è ubicato un luogo di culto.

SOFTWARE UTILIZZATI:

• Autodesk Revit

• Midas Gen

• Primus IFC

INFORMAZIONI GENERALI:

• NAPOLI• Suolo B• Topografia T1• CD Bassa• Cls 28/35• Acciaio B450C


Gli studenti di architettura ci hannofornito le seguenti piante, dalle quali noiabbiamo pensato una posizione deipilastri; stando attenti alle loro esigenzee alle nostre ovvero quelle di non avereluci delle travi troppo elevate.

PROGETTO BIM-MODELLAZIONE

Piante fornite dagli architetti Disposizione dei pilastri

Queste riportate sono le piante definitive,poiché in corso d’opera hanno subito delle modifiche.


PROGETTO BIM-MODELLAZIONE REVIT

MODELLAZIONE IN REVIT

STRUTTURALE abbiamo considerato unamodellazione fino al livello di dettaglio E.Abbiamo definito inizialmente unadimensione per travi e pilastri, partendo dalladisposizione pensata si è proceduto allaModellazione.

ARCHITETTONICO abbiano considerato unamodellazione fino al livello di dettaglio C.Quindi partendo dalle piante fornite dagliarchitetti, siamo andati a modellare primal’involucro esterno, per poi passare alletamponature interne e i solai,all’inserimento di porte e finestre; infine èstata modellata anche la scala a ginocchio.


Figura 1


MODELLO ARCHITETTONICO

Figura 2 Figura 3 Figura 4



MODELLO ARCHITETTONICO

Partendo dalle piante fornite dagli architetti;si è iniziato con modellare l’involucroesterno con un muro architettonico Genericodi 40cm, per poi passare alla tamponatureinterne con muri architettonico di 20cme tramezzi di 15cm (Figura 1).

Successivamente si è realizzato un altromodello che contiene le apertura chealloggeranno porte e finestre (Figura 2),inoltre sono stati inseriti i solai di altezza30cm.

Infine si è realizzato un terzo modello nelquale sono stati inseriti porte e finestre;inoltre si è realizzata anche la scala chepermette di accedere ai vari modelli (Figure3-4).

Plastico realizzato dagli Architetti

Modello architettonicoRevit



MODELLO STRUTTURALE


Per il modello strutturale inizialmente sono stati considerati pilastri e travi con le seguenti dimensioni:• Pilastri 40x80• Travi 40x30 e 40x50Successivamente dopo una prima analisi questi sono stati cambiati in:• Pilastri 40x90• Travi 40x50Il materiale utilizzato è un calcestruzzo di classe C28/35 ed armature successivamente progettate di acciaio B450C.


MODELLO STRUTTURALE



Una volta definito quello che è il modello strutturale in Revit, si è passato a realizzare quella che è l’analisi dei carichi,definizione dei carichi, applicazione dei carichi sulla nostra struttura per ogni trave.

A questo punto noti i carichi sulla nostra struttura, si è passatoquesto modello Revit sul programma di calcolo strutturaleMidas Gen. La forza sismica è stata definita successivamente suMidas Gen.

Send Model to Midas Gen


PROGETTO BIM-PROGETTAZIONE MIDAS

A questo punto si passa alla fase di progettazione e verifica dell’edificio. Un primo passo è stato il controllo delle informazione del modello nel passaggio da Revit a Midas; non sono risultate incongruenze tra i due modelli.

A questo punto si è passati alla trasformazione dei carichiassegnati In masse e alla definizione dello spettro dirisposta allo SLD (mediante il foglio Excel fornito dalministero dei lavori pubblici Spettri NTC ver.1.0.3) perprocedere con l’Analisi Modale.


Periodo FondamentaleT1=0,87s


Risultati Analisi Modale

MODE 1 MODE 2 MODE 3



Dall’analisi dei modi di vibrare si nota subito che ci troviamo difronte a un edificio non regolare (sia in pianta che in altezza) e torsio-deformabile. Ma queste condizioni non sona state prese in considerazione nei nostri calcoli anche se hanno molta influenza sui risultati finali perché lo scopo del nostro elaborato non riguarda tanto la parte strutturale, ma l’interoperabilità che si ottiene con la progettazione BIM. Quindi si fanno queste ipotesi semplificatrice con la consapevolezza degli errori chesi stanno commettendo.

Si passa quindi alla definizione del fattore di struttura allo SLV.

KR è un fattore che dipende dallecaratteristiche di regolarità in altezza dellacostruzione, con valore pari ad 1 percostruzioni regolari in altezza e pari a 0,8per costruzioni non regolari in altezza.KR=0,8



A questo punto si definisce lo spettro di risposta allo SLV, sempre dal foglio del ministero dei lavori pubblici, con il quale si andranno a calcolare le sollecitazione, progettare e verificare le sezioni.

In questa fase in oltre si tiene conto delle eccentricità delbaricentrico (5%), e per il calcolo delle sollecitazione si tieneconto della regola di combinazione del 100-30 per l’azionesismica. Quindi in definitiva avremo 32 combinazioni sismichepiù la fondamentale.

Momento per Carichi Verticali



A questo punto si passa al progetto e verifica delle armature.

Si esegue un progetto per duttilità,Per poi passare alla fase di checking che verrà ampliamente soddisfatta.

RC Strong Column-Weak Beam -> DuctileDesign

Concrete Code Check -> Beam CheckingConcrere Code Check-> Column Checking

Esempi di Armatura Pilastro e Trave

PS si riporta alle tavole allegate di una travata e una pilastrata.


PROGETTO BIM-COMPUTO METRICO (PRIMUS)

COMPUTO METRICOA questo punto come ultimo step si passa a realizzare quello che è il computo metrico mediante il software PRIMUS. Si fa l’ipotesi che nota la quantità di calcestruzzo da utilizzare si determina la quantità di armatura considerando 2,5% di calcestruzzo, inoltre sono state computate le casseformi.Dall’software Revit ci siamo creati due abachi per quanto riguarda pilastri e travi, i quali forniscono le dimensioni degli elementi e inoltre area e volume degli stessi.

A questo punto note queste dimensioni mediante il software Primus si è proceduto a fare la stima; in particolare si è considerato il prezzario della Campania, e quindi si è stimato quello che è il prezzo del calcestruzzo e dell’acciaio necessario.NB per quanto riguarda l’acciaio questo viene computato in peso [kg] quindi abbiamo trasformato i mc di acciaio in kg.


PROGETTO BIM-CONCLUSIONI

CONCLUSIONIIn conclusione del nostro processo di costruzione si vogliono riportare i vantaggi riscontrati con questo nuovo metodo di progettazione rispetto alla classica progettazione. I principali vantaggi riscontrati sono:

1. Visualizzazione più accurata e immediata del progetto

2. Correzioni automatiche a seguito di modifiche fatte al progetto

3. Generazione di disegni 2D accurati e coerenti in qualsiasi fase della progettazione

4. Collaborazione delle diverse discipline di progettazione

5. Verifica della coerenza per le finalità di progettazione (code checking)

6. Estrazione delle stime dei costi in fase di progettazione (BIM 5D)

Inoltre in un applicativo CAD tradizionale esistono solo linee e figure geometriche che non contengono nessuntipo di informazione; le modifiche devono essere apportate più volte, e soprattutto aggiornate in ogni tavola. NelBIM, invece, il disegno rimane sempre al centro del processo progettuale. A ogni oggetto vengono associati nonsolo valori geometrici e dimensionali, ma anche tutti i dati e i vincoli parametrici necessari. Il BIM non si limita adampliare la base dei dati contenuti nei modelli tridimensionali del progetto e le possibilità di condivisione deglistessi; proprio tali vantaggi, infatti, comportano importanti ricadute anche in termini di ottimizzazione dei costi.Accanto agli evidenti risparmi di tempo, altrettanto rilevante è la totale eliminazione degli errori, delleduplicazioni, delle interferenze, grazie all’aggiornamento in tempo reale di tutte le tavole di progetto in funzionedelle varianti apportate, e la conseguente riduzione di errori e successive correzioni.

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