Gabriela Borin Influência da fadiga da musculatura inversora e ...
DICEA BORIN BASSO Bernardello.pdfDimensionamento dei componenti. BIM per gli edifici ... Tipologia...
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Il Building Information Modeling per la modellazione di ponti e viadottiing. Rachele A. Bernardello
l’applicazione del BIM alle infrastrutture di trasporto17 giugno 2019
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OBBLIGO DEL BIM - D.M. n. 560 del 01/12/2017
2019 • da 100 milioni di €
2020 • da 50 milioni di €
2021 • da 15 milioni di €
2022 • da 5.2 milioni di €
2023 • da 1 milioni di €
2025• Tutte le opere
LAVO
RI
CO
MP
LESS
IO
PER
E
l’obbligo del BIM coinvolge per primi i progetti di infrastrutture
caratterizzati da elevato contenuto tecnologico o da una significativa interconnessione degli aspetti architettonici, strutturali e tecnologici ovvero da rilevanti difficoltà realizzative dal punto di vista impiantistico-tecnologico
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PROGETTAZIONE
COSTRUZIONE
MANUTENZIONE
ESERCIZIO
INFORMATIONBASEDDESIGN
MANAGEMENT
Conceptual Design
Detailed Design
Analisi
Pianificazione
Costruzione 4D/5D
Logistica
Gestione
Rinnovo
Demolizione
UtilizzoRetrofitting
Riparazione
ref: Andrea Basso Unipd-CSPFea
Il processo BIM
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Il BIM e le infrastrutture di trasporto
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BIM per ponti e viadotti
INFRASTRUTTURE DI RETE BIM APPLICATO ALL’EDILIZIA
progettazione del tracciato e delle reti ad esso connesso
interpretare una metodologia BIM sviluppata di fatto in ambiente architettonico.
PONTI E VIADOTTI
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BIM per gli edifici
• Strutture complesse
• Organizzazione in livelli
• Sezioni degli elementi semplici
BIM per i ponti e viadotti
• Schema strutturale semplice
• Andamento complesso
• Sezioni complesse
• Definizione dei trefoli
• Progettazione delle opere provvisorie
Caratteristiche di una infrastruttura puntuale
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DIVERSE ESIENZE BIM
BIM per ponti e viadotti
• Schema strutturale semplice
• Andamento complesso
• Sezioni complesse
• Definizione dei trefoli
• Progettazione delle opere provvisorie
Modellazione complessa
Creazione di viste di sezione
Dimensionamento dei componenti
BIM per gli edifici
• Strutture complesse
• Organizzazione in livelli
• Sezioni semplici
• Utilizzo di calcestruzzo armato
Caratteristiche di una infrastruttura puntuale
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Analisi
ANALISI DEI SOFTWARE SUL MERCATO E IN FASE DI
SVILUPPO
ANALISI DEI PROCESSI Ponti e viadotti
Pubblica amministrazione Studi professionali
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MODELLAZIONE AD OGGETTI IN AMBIENTE BIM
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Analisi
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ANALISI DEI SOFTWARE SUL MERCATO E IN FASE DI
SVILUPPO
ANALISI DEI PROCESSI
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Analisi preliminare
Analisi preliminare dei software:
tipo di ponte o struttura
documentazione workflow
descrizione interoperabilità
caratteristiche principali materiali
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modellazione
Criteri di analisi di software BIM
dettagli costruttivi analisi FEM
layout assegnazione elementi
elementi costitutivi materiale
famiglie incluse funzione strutturale
oggetti aggiuntivi tipo di ponte
parametrizzazione
armature
trefoli
tavole 2D
Shop Drawings
aggiornamento modello 3D
import
export
modello analitico
axis export
elastic/rigid link
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Analisi dei software
Interfaccia utente e analisi d
Analisi approfondita di alcuni tra ipiù comuni software di modellazione BIM per infrastrutture puntuali.
workflow
tipi di ponte
16ref: Andrea Basso UNIPD-CSPFea
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Analisi dei software
Interfaccia utente e analisi d
Analisi dell’interfaccia utente, e del workflow interno al software di modellazione
ref: Andrea Basso UNIPD-CSPFea
armature e trefoli
parametrizzazione
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Trans European Road Network(TEN-T roads).
Tipologia di ponti
single span beam bridge continuos bridgegerber joint bridge frame bridgebow bridge cable stayed bridgesuspension bridge truss bridgemovable bridge covered bridgeother
Single span beam bridge 33%
Continuos bridge31%
Frame bridge24%
Europa:tipologie di ponti
dati su tutti i paesi, sui tratti considerati
Kaundinya, I., & Heimbecher, F. (2011). Identification and Classification of European Bridge and Tunnel Types. SeRoN—Security of Road Transport
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ITALIA: 314 km analizzati@
UNIPD
DIC
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Europa: materiali da costruzione dei pontidati su tutti i paesi, sui tratti considerati
Kaundinya, I., & Heimbecher, F. (2011). Identification and Classification of European Bridge and Tunnel Types. SeRoN—Security of Road Transport
Materiali da costruzione
concrete steel composite wood brick aluminium
Concrete64% Steel
20%
Wood13%
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Girder Bridge
PSC Bridge
Composite Bridge
Truss Bridge
Cable-stayed Bridge
AutodeskRevit
AllplanBridge
SOFiSTiKBridge
Midas CIM
Arch Bridge
Suspension Bridge
Il confronto tra i software utilizzati per la modellazione dei ponti evidenzia come solo una porzione delle tipologie possa essere effettivamente implementata
modellabile parzialmente modellabile non modellabile
Confronto tra i software analizzati: tipi di ponti
ref: Andrea Basso UNIPD-CSPFea
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BIM COLLABORATIVO
AMBIENTE COLLABORATIVO COMUNE
committente appaltatore modellatore strutturista manutentore capocantiere
BIM collaborativo, openBIM
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standardizzazione IFC
Organizzazione
Edifici
Infrastrutture
Integrazione e Arrangiamento
Classi di IFC
Relazioni
1. Minimizzare l’impatto sulla classificazione già esistente2. Struttura generale per Edilizia e Infrastrutture
• Ponti e viadotti
• Strade
• Ferrovie
• Tunnel
• Property Set
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IFC Bridge
IfcSpatialElement
IfcSpatialStructureElement
IfcSite
IfcBuiltFacility
IfcBuilding
IfcRoad
IfcBridge
IfcRailway
IfcTunnel
IfcBuiltFacilityPart
IfcBuildingStorey
IfcSpace
IfcSpatialZone
IfcExternalSpatialStructureElement
IfcBridgeIfcBuiltFacility
IfcBuiltFacilityPart
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IFC Bridge- IFCBuiltFacilityPart
IfcSpatialStructureElement
IfcSite
IfcBuiltFacility IfcBridge
IfcBuiltFacilityPart
PredefinedType
…Superstructure
Substructure
Substructure
Superstructure
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ref. André Borrmann- IFC –Bridge_UseCases
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expected to be covered
IFC-Bridge Fast Track Project: Bridge type
Bridge types covered
Slab Bridge
Girder Bridge
Slab-Girder Bridge
Box-girder bridge
Frame Bridge
Rigid Frame Bridge
Culvert
Truss bridge
Suspension bridge
Cable-stayed bridge
Cantilever bridge
Arch bridge
status: FINAL
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IFC-Bridge Fast Track Project: Uses Case1. Initial State Modeling2. Import of alignment and major road / railway parameters3. Technical Visualization4. Coordination / Collision detection5. 4D Construction Sequence Modeling6. Quantity Take-Off7. Progress Monitoring8. As-built vs. as-planned comparison9. Handover to assetmanagement10. Handover to GIS for spatial analysis11. Design to Design (reference model)12. Design-to-Design (full model logic)13. Design-to-Construction14. Structural Analysis incl. Structural Dynamics, Fluid-
Structure Interaction, etc.15. Code Compliance Checking16. Drawing generation and exchange17. Prefabrication and manufacturing
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Ref. André Borrmann- IFC-Bridge_UseCases
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IFC-Bridge Fast Track Project: Uses Case
Use case
• Quantity Take-Off
Description
• Determinequantities(volumesandsurfaces) from the model
Purpose
• Basis for cost estimation and cost calculation
IFC exchange scenario
• Design application to QTO application
Requiredgeometry
representation• Faceted BRep,
• Sweep Geometrywhere suitable(Deck, Rebar, Borin Piles etc)
Requiredsemantic
information• Material,
• Classifications
• Relationshipsbetween entities(IfcRelConnects...)
PriorityComplexity
• high
• low
MVD
• Bridge Reference View
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Ref. André Borrmann- IFC-Bridge_UseCases
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IFC-Bridge Fast Track Project: Uses Case
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IFC-Bridge Fast Track Project: Uses Case
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IFC-Bridge Fast Track Project: Uses Case
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IFC-Bridge Fast Track Project: Uses Case
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IFC-Bridge Fast Track Project: Uses Case
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MODELLAZIONE GEOMETRICA VERIFICA
Progetto BIM ponti e viadotti
Il modello BIM
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Classificazione e standardizzazione dei componenti
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COMPONENTS
IFC standard
OMNICLASS 23 PRODUCTS
UNIFORMAT II
BRIDGE CLASSIFICATION
STRUCTURE
Standard internazionali
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Bridge components
SUBSTRUCTURE
SUPERSTRUCTURE
FACILITY
OTHER COMPONENTS
BRIDGE
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Concrete Reinforcing
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Collaborazioni
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MODELERCONSTRUCTORDRAFTER DESIGNER midas CIVIL
Rebar Name & Size
Section/Tendon
• Gestione disegni 2D• Creazione di sezioni e
vista da modello• Gestione della messa
in tavola
• Simulazione delle sequenze costruttive
• Clash Check• Creazione tabelle
delle quantità
• Modellazione delle librerie
• Modellazione del layout
• Creazione di armature e trefoli
• Visualizzazione con nuvole di punti
• Definizione degli Anaysis Case
• Preparazione all’export del modello per CIVIL
• Analisi Strutturale
Il CIM è organizzato secondo 4 differenti moduli, con l’aggiunta dell’interazione con CIVIL
I moduli di CIM
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Esistono tretipologie di librerie che possono essere create per andare a generare gli elementi necessari alla modellazione del ponte
POINT LIBRARIES CURVE LIBRARIES UNIT STRUCTURE
Librerie aventi come riferimento una linea generatrice
Librerie aventi come riferimento una punto generatore
Librerie che generano un template costituito dall’insieme di Point e Curve
LibrariesPer creare:• Beam• Pavement• Slab• etc
Per creare:• Pier• Abutment• Bearing• etc
Per creare:• Le campate di un
ponte che si ripetono uguali
Modeler
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Possibilità di definire elementi strutturali e non strutturali in modo che poi in fase di export vengano riconosciuti in maniera automatica ed il modello per il calcolo presenti solo gli elementi necessari
MODELER DESIGNER
Designer
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Mesh Control
1D
2D
Possibilità di definire all’interno del CIM elementi monodimensionali (1D -beam) o bidimensionali (2D –plate/frame) a partire dal modello tridimensionale. È possibile poi governare le dimensioni degli elementi della mesh in fase di calcolo.
Ges
tione
della
geom
etri
am
odel
loFE
M
Designer
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IMPORT / EXPORT
IFC
MCT
IFC
MCT
Export da CIM Import verso CIM
Il software permette l’importazione da software come MidasCIVIL di file in formato .ifce .mct, oltre che la generazione di file .ifce .mctper l’esportazioneverso altri software della famiglia di Midaso verso altri software che supportano il formato aperto IFC
Import /Export
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Bearing_23data
datadata
Deck_02data
datadata
Abutment_01data
dataPier_03
datadata
Sidewak_05data
data
Modello BIM
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[email protected]. Rachele A. Bernardello
l’applicazione del BIM alle infrastrutture di trasporto17 giugno 2019
grazie dell’attenzione!
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Il Building Information Modeling per la modellazione di ponti e viadottiOBBLIGO DEL BIM - D.M. n. 560 del 01/12/2017Il processo BIMIl BIM e le infrastrutture di trasportoBIM per ponti e viadottiCaratteristiche di una infrastruttura puntuale Caratteristiche di una infrastruttura puntuale Slide Number 9Analisi Analisi Analisi preliminare dei software: Analisi preliminare: alcuni risultatiAnalisi preliminare: alcuni risultatiCriteri di analisi di software BIM Analisi dei softwareAnalisi dei softwareAnalisi dei software alcuni risultatiSlide Number 19�Trans European Road Network� (TEN-T roads).�Europa: materiali da costruzione dei pontiConfronto tra i software analizzati: tipi di pontiBIM collaborativo, openBIMstandardizzazione IFCIFC BridgeIFC Bridge- IFCBuiltFacilityPartIFC-Bridge Fast Track Project: Bridge typeIFC-Bridge Fast Track Project: Uses CaseIFC-Bridge Fast Track Project: Uses CaseIFC-Bridge Fast Track Project: Uses CaseIFC-Bridge Fast Track Project: Uses CaseIFC-Bridge Fast Track Project: Uses CaseIFC-Bridge Fast Track Project: Uses CaseIFC-Bridge Fast Track Project: Uses CaseIl modello BIMClassificazione e standardizzazione dei componentiBridge classificationBridge componentsBridge classification. Omniclass Table 23Slide Number 41Bridge classification. Uniformat IISlide Number 43Bridge classification. StructureSlide Number 45Slide Number 46CollaborazioniI moduli di CIMModelerDesignerDesignerImport /ExportModello [email protected]