UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL

A INTEGRAO DO PROJETO ESTRUTURAL E PROJETOS ASSOCIADOS

Fbio Usuda

Campinas, SP 2003

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL

A INTEGRAO DO PROJETO ESTRUTURAL E PROJETOS ASSOCIADOS

Fbio Usuda

Orientadora : Prof. Dra. Regina Coeli Ruschel

Dissertao de Mestrado apresentada Comisso de ps-graduao da Faculdade de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas, como parte dos requisitos para a obteno do ttulo de Mestre em Engenharia Civil, na rea de concentrao de Edificaes

Campinas, SP 2003

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FICHA CATALOGRFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DA REA DE ENGENHARIA - BAE - UNICAMP

Us8i

Usuda, Fbio A integrao do projeto estrutural e projetos associados / Fbio Usuda.--Campinas, SP: [s.n.], 2003. Orientador: Regina Coeli Ruschel Dissertao (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil. 1. Projeto estrutural. 2. Projeto auxiliado por computador. I. Ruschel, Regina Coeli. II. Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Civil. III. Ttulo.

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL

A INTEGRAO DO PROJETO ESTRUTURAL E PROJETOS ASSOCIADOS

Fbio Usuda

Dissertao de Mestrado aprovada pela Banca Examinadora, constituda por:

Profa. Dra. Regina Coeli Ruschel Presidente e Orientadora/UNICAMP

Prof. Dr. Jos Antnio Lerosa de Siqueira EPUSP

Profa. Dra. Doris Catharine Cornelie Knatz Kowaltowski UNICAMP

Campinas, SP 2003

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Dedicatria

minha famlia, pelo apoio que foi fundamental, em especial minha esposa Lucimari e minha filha Bianca que, mesmo nos momentos mais difceis, mantiveram a serenidade. No posso deixar de agradecer aos meus pais pelo legado da vida.

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Agradecimentos

Profa. Dra. Regina Coeli Ruschel, pela orientao recebida, pelo apoio e dedicao na realizao da pesquisa e elaborao deste trabalho. Aos professores da FEC/UNICAMP, pelos ensinamentos e apoio tcnico. Faculdade de Engenharia de Sorocaba, pelo apoio e incentivo pesquisa, pelo espao concedido em seu servidor para hospedar o website EstNet. Associao dos Engenheiros e Arquitetos de Sorocaba, pela divulgao da pesquisa aos seus associados. Aos escritrios de projeto estrutural, em especial aos engenheiros Afonso Archilla , Jos Dias Batista Ferrari, Jos Seiji Shiguemoto, Luis Antnio dos Santos e Paulo de S Cavalcanti, pelas entrevistas concedidas. TQS Informtica Ltda., especialmente aos diretores Eng. Nelson Covas e Eng. Abram Belk, que me receberam em sua empresa e forneceram informaes sobre o Sistema TQS de clculo estrutural. Ao amigo Profo. Msc. Jos Antonio De Milito, pela participao em inmeras discusses a respeito deste trabalho.

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SUMRIOPgina LISTA DE FIGURAS ............................................................................... LISTA DE TABELAS ............................................................................. RESUMO .................................................................................................. 1. INTRODUO .................................................................................. 2. OBJETIVOS 2.1. 2.2. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. Objetivo geral .......................................................................... Objetivos especficos ............................................................... Processo tradicional de projetos ............................................... Engenharia Simultnea ............................................................ Engenharia Colaborativa .......................................................... Integrao de projeto por meio de sistemas CAD .................... 3.4.1. Integrao entre desenhos 2D e modelos 3D ..................... 3.4.2. Integrao de dados grficos e no grficos ...................... 3.4.3. Integrao da estrutura de dados e interface com usurio .. 3.4.4. Integrao dos desenhos com outros aplicativos ............... 3.5. Modelos tridimensionais .......................................................... 3.5.1. Superfcies .......................................................................... 3.5.2. Slidos ................................................................................ 4. METODOLOGIA ............................................................................... 5. PROGRAMAS PARA CLCULO ESTRUTURAL ...................... 6. AMBIENTES COLABORATIVOS ................................................. 4 5 6 13 17 20 22 23 24 25 26 27 30 35 37 42 ix xii xiii 1

3. REVISO BIBLIOGRFICA

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6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 7.1. 7.2.

Funcionalidades........................................................................ Segurana de arquivos online ................................................... Customizao do website .......................................................... Levantamento dos ambientes colaborativos ............................. Custo dos ambientes para colaborao de projetos .................. Exemplo de utilizao ............................................................... Consideraes ........................................................................... Levantamento global .................................................................. 7.1.1. Perfil global dos escritrios de projeto estrutural ............... Levantamento especfico ............................................................ 7.2.1. Perfil especfico dos escritrios de projeto estrutural ......... 7.2.2. Processo de projeto adotado pelas empresas ....................... 7.2.3. Anlise das ferramentas ......................................................

42 46 46 47 49 51 52 53 53 54 59 60 64 72 75 78 79 79 81 89 93 95 97

7. ESCRITRIOS: PERFIL, FERRAMENTAS E PROCESSOS ....

7.3. Avaliaes ..................................................................................... 8. PROPOSTA DE PROCESSO DE PROJETO INTEGRADO ........ 8.1. Padro para compartilhamento em repositrio de dados .......... 8.1.1. Definies ........................................................................... 8.1.2. Sistema de classificao ...................................................... 8.2. 8.3. Processo de projeto estrutural ................................................... Consideraes ...........................................................................

9. CONSIDERAES FINAIS ............................................................. 10. TRABALHOS FUTUROS ................................................................. ANEXOS Anexo A Web site desenvolvido para pesquisa entre profissionais da rea de engenharia estrutural .......................................... Anexo B Programas para clculo estrutural....................................... REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ................................................... ABSTRACT ..............................................................................................

99 106 125 130

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LISTA DE FIGURASPgina 1.1 Origem dos problemas patolgicos relacionados s etapas de produo e uso das obras civis (GRUNAU, 1981 apud HELENE, 1992) 3.1 Etapas de projeto e profissionais envolvidos ...................................... 3.2 Reunies de coordenao ................................................................... 3.3 Armazenamento de arquivos em ambientes colaborativos ................ 3.4 Tarefas de desenvolvimento do produto sob a ptica da engenharia seqencial (CASAROTTO, 1999) ....................................................... 3.5 Tarefas de desenvolvimento do produto sob a ptica da engenharia simultnea (CASAROTTO, 1999) ...................................................... 3.6 Nveis de integrao em sistemas de CAD (ANUMBA, 1996) .......... 3.7 Figura formada por superfcies ........................................................... 3.8 Superfcie criada a partir de elipse ao longo de uma curva ................ 3.9 Superfcie esfrica formada por pequenas faces planas ..................... 3.10 Superfcie formada por malhas de quadrilteros ................................ 3.11 Superfcie formada por malha de quadrilteros limitada por curvas arbitrrias ................................................................................. 3.12 Slidos primitivos em sistemas de CAD 3D ...................................... 3.13 Operao de subtrao entre slidos .................................................. 3.14 Propriedades geomtricas geradas automaticamente no programa Autocad 2000 ...................................................................................... 3.15 Estudo de massa exterior .................................................................... 3.16 Sees horizontais do modelo 3D com limites da construo ........... 32 32 33 30 31 31 15 21 28 28 29 29 15 1 10 11 13

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3.17 Volumes fechados definindo espaos habitveis ............................... 3.18 Elementos construtivos (alvenaria) definidos a partir de volumes fechados ................................................................................ 5.1 Configurao dos nveis dos pavimentos definindo a altura entre planos da estrutura .............................................................................. 5.2 Ambiente CAD para o lanamento da estrutura ................................. 5.3 Exemplo de prtico tridimensional .................................................... 5.4 Ambiente CAD 3D com dupla viso (planta e 3D) do programa SAP2000 para lanamento da estrutura .............................................. 6.1 Buzzsaw.com - Ambiente de colaborao na internet ........................ 6.2 eProject.com Ambiente de colaborao na internet ......................... 6.3 Histrico de acesso no ambiente para colaborao em AEC Buzzsaw.com ........................................................................... 6.4 Comparao entre os ambientes de colaborao em AEC (LAISERIN, 2000)...................................................................... 6.5 Utilizao dos servios de hospedagem de arquivos na internet (CAD SPAGHETTI, 2002) ................................................... 6.6 Inteno de utilizao dos servios de hospedagem de arquivos na internet (CAD SPAGHETTI, 2002) .................................................... 7.1 Perfil da empresa ................................................................................ 7.2 Ferramenta principal de projeto .......................................................... 7.3 Utilizao da internet .......................................................................... 7.4 Tipo de cliente ..................................................................................... 7.5 Utilizao dos recursos tridimensionais nas ferramentas de trabalho 7.6 Perfil da empresa ................................................................................. 7.7 Ferramenta principal de projeto .......................................................... 7.8 Utilizao da internet .......................................................................... 7.9 Tipo de cliente ..................................................................................... 7.10 Utilizao dos recursos tridimensionais nas ferramentas de trabalho . 7.11 Fluxograma das etapas do processo de projeto das empresas A e B .............................................................................

33 34 38 39 39 40 43

44 49 51 52 55 55 56 57 58 61 61 62 62 63 68

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7.12 Fluxograma das etapas de processo do projeto das empresas C e D .................. ........................................................... 7.13 Nveis de integrao do Autocad ......................................................... 7.14 Nveis de integrao do sistema TQS .................................................. 7.15 Etapas do processo de projeto adotado pelas empresas pesquisadas .. 8.1 Sistema de nomenclatura de diretrios de projeto (AsBEA, 2002) ..... 8.2 Sistema de nomenclatura de arquivos (AsBEA, 2002) ....................... 8.3 Sistema de nomenclatura de layers (AsBEA, 2002) ........................... 8.4 Esquema de trabalho proposto pela AsBEA (2002) ............................ 8.5 Pilares lanados sobre o desenho de arquitetura ................................. 8.6 Gerenciamento visual dos layers ........................................................ 8.7 Gerenciamento dos arquivos de referncia externa ............................ 8.8 Fluxograma das etapas do processo de projeto estrutural proposto ... A.1 Mapa do website EstNet....................................................................... A.2 Pgina inicial do website EstNet......................................................... A.3 Pgina com os objetivos da pesquisa .................................................. A.4 Pesquisas vinculadas .......................................................................... A.5 Sistemas para clculo estrutural .......................................................... A.6 Pgina contendo o questionrio aplicado entre profissionais da rea de engenharia estrutural .............................................................. A.7 Links de ambientes colaborativos ........................................................ A.8 Pgina com integrantes da equipe de pesquisa ................................... B.1 Exemplo de prtico 3D (AltoQI Eberick) .......................................... 103 105 105 108 69 73 74 77 83 84 84 85 87 88 89 91 99 100 101 101 102

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LISTA DE TABELASPgina 3.1 Etapas e atividades de projeto (Souza, R., Mekbekian, G. et al.., 1994) ............................................ 5.1 Programas para clculo estrutural ...................................................... 6.1 Ambientes colaborativos para AEC ................................................... 6.2 Ferramentas disponveis nos ambientes colaborativos ....................... 6.3 Custo mensal dos ambientes Buzzsaw, Neogera e Construtivo .......... 7.1 Caractersticas das empresas de projetos estruturais ........................... 7.2 Planilha de insumo-processo-produto ................................................. 8.1 Planilha de insumo-processo-produto (proposta) ................................ 7 38 47 48 50 60 70 92

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RESUMOUSUDA, Fbio. A Integrao do Projeto Estrutural e Projetos Associados. Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Universidade Estadual de Campinas, 2003. 130p. Dissertao de Mestrado. Departamento de Arquitetura e Construo Civil. A informtica e os meios de comunicao existentes so utilizados pelos profissionais da rea de AEC (Arquitetura Engenharia e Construo) buscando-se maior velocidade e qualidade na elaborao de seus projetos. Embora aparentemente esses fatos ocorram, a bibliografia mostra que o uso efetivo dos sistemas de CAD e a integrao entre as diversas disciplinas envolvidas no processo de projeto no so realizadas, produzindo retrabalhos, erros de interpretao e uso ineficiente dos recursos computacionais. Com o objetivo de elaborar um processo de projeto estrutural que melhore a eficincia do uso de modelos 3D em sistemas de CAD e a comunicao entre os profissionais envolvidos no desenvolvimento de projetos de edifcios, realizaram-se dois tipos de pesquisa de campo entre profissionais da rea de engenharia estrutural: levantamento global e levantamento especfico. Nessas pesquisas, os seguintes parmetros foram levantados: uso de modelos 3D, formas de comunicao entre profissionais e clientes, ferramenta utilizada para clculo estrutural e processo de projeto. Sob esses aspectos levantados, obteve-se a caracterizao do perfil global das empresas de pequeno porte de clculo estrutural e o perfil especfico das empresas de clculo estrutural de edifcios de concreto armado. Confirmou-se a deficincia de comunicao entre projetistas e a inexistncia da figura do coordenador de projetos. Verificou-se que, para se obter eficincia no uso de modelos 3D entre projetistas envolvidos no processo de projeto, so necessrias modificaes sobre as ferramentas utilizadas. Entretanto, elaborou-se um processo de projeto estrutural que potencializa a comunicao entre os diversos profissionais envolvidos no processo de projeto de edifcios de pequeno porte, adotando-se as ferramentas em uso pelos profissionais pesquisados e um repositrio compartilhado de arquivos, objetivando maior colaborao e integrao. Palavras chaves : Processo de projeto estrutural, CAD, integrao.

1 INTRODUO

A indstria da construo civil representa um dos maiores setores econmicos de um pas. No Brasil, estima-se mais de 15% do PIB, gerando riquezas anuais diretas da ordem de R$150 bilhes, sendo que o setor de edificaes e construo pesada participa com cerca de R$100 bilhes (PIVA, 2001). Com a finalidade de aumentar a eficincia e produtividade do setor, tem sido crescente a utilizao da informtica, no somente na rea de projetos, mas tambm durante toda a execuo e manuteno da obra. Com a constante busca de qualidade e durabilidade das edificaes, os materiais e execuo de uma obra devem ser especificados e detalhados em projeto. Segundo HELENE (1992), uma elevada porcentagem de manifestaes patolgicas tm origem nas etapas de planejamento e projeto, conforme mostra a Figura 1.1, que em geral, so mais graves que as falhas de qualidade do material empregado ou da m execuo. prefervel investir mais tempo no detalhamento e estudo do projeto do que tomar decises precipitadas durante a execuo.Uso 10% Execuo 28% Planejamento 4%

Projeto 40% Materiais 18%

Figura. 1.1 Origem dos problemas patolgicos relacionados s etapas de produo e uso das obras civis (GRUNAU, 1981 apud HELENE, 1992).

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As solues adotadas na etapa de projeto tm amplas repercusses em todo o processo de construo e na qualidade final do produto a ser entregue ao cliente. na etapa de projeto que acontecem a concepo e o desenvolvimento do produto que devem ser baseados na identificao das necessidades dos clientes em termos de desempenho, custos e condies de exposio a que ser submetida a edificao. A soluo adotada tambm tem forte impacto sobre a execuo da obra, pois define partidos, detalhes construtivos e especificaes que permitem maior ou menor facilidade de execuo definindo os custos da obra. A qualidade do projeto depende ainda da qualidade da descrio da soluo ou de sua apresentao, resultante da clareza e da preciso do projeto executivo, dos memoriais descritivos, do dimensionamento e das especificaes tcnicas. Para assegurar a qualidade da soluo e da descrio do projeto, necessrio controlar a qualidade do seu processo de elaborao. Para tal, necessrio estabelecer diretrizes para o desenvolvimento do projeto, garantir a coordenao e integrao entre os vrios projetos, exercendo anlise crtica e controle de qualidade quando do seu recebimento. A integrao e a coordenao entre os projetos de Arquitetura, Engenharia e Construo (AEC), so feitas pela anlise dos desenhos de arquitetura, estrutura e instalaes apresentados na forma bidimensional, geralmente em plantas e elevaes. Muitas vezes no so suficientes para o entendimento correto da edificao e, na falta de comunicao entre os diversos profissionais envolvidos, acabam gerando erros de execuo ou falhas posteriores durante a utilizao. A colaborao efetiva em projetos de engenharia requer gerenciamento eficiente da informao e hbil coordenao das atividades do grupo. Estas questes so particularmente difceis de serem intermediadas na indstria de AEC, onde as partes envolvidas no processo de projeto e construo so multidisciplinares e representam vrias centenas de projetos especializados, contratos e empresas de fornecimento diferentes. Os profissionais envolvidos no projeto geralmente so profissionais liberais, portanto qualquer deciso tomada afeta outros participantes do processo de execuo da obra. Alm disso, as empresas geralmente esto em diferentes lugares e distantes dos grandes centros. Segundo DOYLE & STRAUS (1993) apud PEA MORA (1999), a coordenao e reunies de projetos ocupam aproximadamente 40% do tempo de um profissional. Uma grande porcentagem desse tempo gasta em organizar e

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intercambiar as reunies. Portanto, reduzindo o tempo e as despesas de reunies, pode-se reduzir muito os custos e aumentar a qualidade do produto final. Neste trabalho ser elaborado um processo de projeto estrutural que melhore a comunicao entre os profissionais da rea de AEC. Pretende-se propor como utilizar um conjunto apropriado de ferramentas (sistemas de CAD, programas para clculo estrutural e ambiente de colaborao para AEC na internet), de tal forma que se melhore o processo de projeto estrutural em conjunto com o arquitetnico.

1.1 Estruturao do trabalho

O trabalho encontra-se estruturado em dez captulos. O Captulo 1 constitui-se da introduo. No Captulo 2, apresentam-se os objetivos gerais, especficos e a justificativa. No Captulo 3, apresenta-se a reviso bibliogrfica abordando os seguintes temas: processo de projeto tradicional, engenharia simultnea, engenharia colaborativa, projeto assistido por computador (CAD), com nfase nos modelos tridimensionais, e a integrao de sistemas de CAD. No Captulo 4, apresenta-se a metodologia aplicada na pesquisa. No Captulo 5, apresentase um levantamento de programas para clculo e anlise estrutural relacionado ao uso de modelos tridimensionais disponveis nas ferramentas. No Captulo 6, apresenta-se um levantamento de ambientes colaborativos especficos para AEC, analisando suas funcionalidades, segurana, customizao, custos e pesquisa de aceitao. No Captulo 7, o perfil dos escritrios de projeto estrutural analisado segundo as duas pesquisas de campo realizadas, global e especfica. No Captulo 8, a proposta de processo de projeto integrado apresentada levando-se em conta o perfil das empresas pesquisadas e as ferramentas disponveis atualmente. No Captulo 9, so apresentadas as consideraes finais do trabalho. No Captulo 10, so apresentados temas para trabalhos futuros.

2 OBJETIVOS E JUSTIFICATIVA

2.1 Objetivo Geral Este trabalho tem como objetivo geral elaborar um processo de projeto estrutural que melhore a eficincia do uso de modelos tridimensionais e da comunicao entre os profissionais envolvidos no processo de projeto, propiciando incremento de preciso nas etapas de desenvolvimento do projeto estrutural. Devido ao grande avano da tecnologia, principalmente com os recursos computacionais e sistemas de CAD, atualmente disponveis, os profissionais de arquitetura podem conceber o projeto arquitetnico utilizando modelos tridimensionais desde a etapa de estudo preliminar at a fase de projeto executivo. Desenvolver o projeto em 3D tem a grande vantagem de gerar automaticamente vistas e sees dos modelos, reduzindo o potencial de erros e ambigidade; identificar inconsistncias de projeto que so, em grande parte, erros de dimenso, e identificar interferncias geomtricas entre componentes. Em formas mais complexas, a reviso de construtibilidade usa modelos 3D nas seguintes situaes: identificao dos mtodos construtivos mais produtivos; identificao de reas de construo difcil; simulao e animao da construo para anlise e proposio de mtodos alternativos de construo (SCHEER, 1997). Alm disso, os modelos tridimensionais devem ser associados um banco de dados dos principais parmetros de engenharia envolvidos na construo. Dessa forma, um estudo das etapas do processo de desenvolvimento do projeto de edificaes, pode melhorar a comunicao entre os profissionais envolvidos, de forma que o modelo tridimensional associado a uma base de dados percorra todo o processo de projeto.

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2.2 Objetivos Especficos Os objetivos especficos deste trabalho so : Fazer um levantamento dos programas para clculo estrutural sob a perspectiva dos recursos tridimensionais disponveis. Fazer um levantamento dos ambientes colaborativos especficos para Arquitetura, Engenharia e Construo (AEC). Traar perfil de utilizao dos programas de clculo estrutural relacionados ao uso de modelos tridimensionais da estrutura pelos profissionais da rea. Descrever a forma de comunicao existente entre profissionais x profissionais e profissionais x clientes durante o processo de projeto estrutural.

3 REVISO BIBLIOGRFICA

3.1 Processo de projetos tradicional

Segundo FORMOSO (2001), a palavra projetar pode representar uma variedade muito grande de situaes, mas a principal definio dar nfase criao de objetos e lugares que tm um propsito prtico e que sero observados e utilizados. Ainda segundo o mesmo autor, o processo de projeto busca explicitar as atividades relacionadas ao projeto desenvolvidas em cada uma das etapas do processo de produo na indstria da construo civil, levando-se em conta o ponto de vista de vrios intervenientes. Essa abordagem incorpora desde as etapas iniciais, de concepo e planejamento, at o acompanhamento do uso do produto por parte dos clientes finais. Segundo SOUZA (1994), as etapas do projeto de uma edificao so as partes sucessivas em que se pode dividir o processo de desenvolvimento das atividades tcnicas do projeto. Essa diviso tem como objetivo : Definir o escopo e contedo de cada projeto, com os elementos tcnicos a ele relacionados, etapas do trabalho, informaes necessrias ao seu desenvolvimento, produtos e servios a serem obtidos; Normatizar os procedimentos para elaborao coordenada dos projetos; Proporcionar o controle da qualidade do projeto de arquitetura e dos projetos como um todo; Visualizar a complexidade e a necessidade de interao entre projeto de arquitetura e todos os projetos complementares;

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Otimizar a definio de um cronograma e o detalhamento da estimativa de custos da obra por meio de projetos bem concebidos e detalhados; Uniformizar e padronizar os procedimentos e critrios de contratao e remunerao dos servios. Na Tabela 3.1 mostrado um roteiro bsico das etapas de desenvolvimento de projetos

de edificaes, segundo esse mesmo autor. Tabela 3.1 - Etapas e atividades de projeto (SOUZA, et al..,1994)ETAPAS DE PROJETO Levantamento de dados OBJETIVOS Levantamento de informaes e dados com o objetivo de caracterizar o produto, condies pr existentes e restries para elaborao do projeto. A avaliao dos dados permite verificar o potencial construtivo e alcanar os objetivos do cliente. Determinao das exigncias de carter prescritivo ou de desempenho a serem satisfeitas pela edificao, tanto em seus aspectos qualitativos como quantitativos. Anlises e avaliaes do ponto de vista tcnico, legal e econmico e que promovam a seleo e recomendao de alternativas para a concepo dos projetos. Permite verificar se o programa, terreno, legislao, custos e investimentos so executveis e compatveis com os objetivos do cliente. Representao da configurao inicial da edificao, considerados os dados do levantamento inicial. Pode ser apresentado sob a forma de modelos volumtricos (nmero de edificaes, pavimentos, etc.) sem caracterizar definitivamente o projeto. Tem como objetivo a aprovao do partido proposto. Representao das informaes tcnicas para o detalhamento da edificao e interrelacionamento das demais atividades tcnicas que foram iniciadas a partir da aprovao do estudo preliminar. Os produtos obtidos devem ser suficientes para a elaborao de uma estimativa de custos e de um cronograma para execuo. Deve abordar os seguintes aspectos para tornar possvel a compatibilizao de todos os tipos de projeto : Concepo e dimensionamento pavimentos, contendo definies ambientes dos dos RESPONSABILIDADES Documentao providenciada pelo cliente ou pelo escritrio responsvel pelo projeto de arquitetura. Definido pelo cliente, aprofundado e complementado pelo projetista de arquitetura. Elaborado por um grupo interdisciplinar composto por cliente, incorporadores, construtores e projetistas (arquitetura, fundaes, estruturas, instalaes, etc). Apresentado pelo projetista de arquitetura, podendo estar includas solues alternativas a serem avaliadas e escolhidas pelo cliente. Desenvolvido pelo projetista de arquitetura e pelos demais projetistas das outras atividades tcnicas envolvidas, em especial, fundaes, estruturais, instalaes hidrulicas e eltricas.

1Programa de necessidades

2Estudo de viabilidade

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Estudo preliminar

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Anteprojeto

5

8

Projeto legal

ambientes Concepo e tratamento da volumetria do edifcio Definio do esquema estrutural Definio das instalaes gerais Orientaes de conforto ambiental (insolao, aerao, luminosidade, acstica) Determinao tcnica, sistema construtivo, resistncia, durabilidade de materiais Determinao econmica, relaes custo benefcio, durabilidade e padro desejado Elaborado por escritrio de arquitetura e pelos projetistas complementares no caso de aprovao de projetos junto concessionria de servios pblicos, cabendo muitas vezes construtora o seu encaminhamento. Cada projetista elabora seu projeto especfico, e coordenao de projetos cabe a compatibilizao.

6

Informaes para anlise e aprovao da concepo da edificao pelas autoridades competentes dos rgos pblicos, observandose suas exigncias legais. Tem como objetivo obter as licenas e os alvars para execuo de obras, e pode ser desenvolvido concomitante ou posteriormente ao anteprojeto.

Projeto pr executivo

Desenvolvimento do anteprojeto arquitetnico de forma a permitir a verificao das interferncias com os anteprojetos complementares. Constitui-se de documentao 7 para elaborao dos estudos prvios execuo definitiva e obteno de subsdios para quantificao e qualificao dos materiais, mo de obra, procedimentos tcnicos construtivos e tecnologias. Projeto bsico Projeto de pr execuo compatibilizado com todas as interferncias, tendo como objetivo a licitao e contratao dos servios de execuo e melhor elaborao de custos e 8 prazos de execuo. Deve ser precedido por estudos scio econmicos, de impacto ambiental, etc. e sucedido pelo projeto executivo e seu detalhamento. Projeto executivo Desenhos tcnicos em escala conveniente contendo as solues, detalhes definitivos e informaes de todos os projetos tcnicos a 9 serem executados em obra. Detalhes Construtivos Desenhos complementares apresentados em escalas ampliadas para melhor compreenso dos elementos do projeto executivo no 10 momento de execuo. Caderno de especificaes Informaes complementares quanto s especificaes tcnicas e detalhadas dos materiais previstos em obra, suas condies de 11 execuo, locais de aplicao e padro de acabamento. Gerenciamento de projetos Organizao, programao, estabelecimento de critrios, prioridades, mtodos e cronogramas de trabalho para elaborao e compatibilizao dos projetos complementares especficos relacionados ao projeto de arquitetura, principalmente para evitar problemas posteriores na execuo de obras.

Responsabilidade de todos projetistas envolvidos em atividades tcnicas a serem executadas no empreendimento.

Elaborado por profissionais que desenvolveram atividades tcnicas a serem executadas em obra. Elaborado por profissionais que desenvolveram projetos a serem executados em obra. Desenvolvido pelos projetistas responsveis por uma atividade tcnica. Desenvolvido por escritrio responsvel pelo projeto arquitetnico, empresa construtora ou consultoria especfica.

9

12Assistncia execuo

13

Projetos as built

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relacionados ao projeto de arquitetura, principalmente para evitar problemas posteriores na execuo de obras. Consulta especfica ao escritrio do projetista ou visitas peridicas obra para orientao geral, verificao da compatibilidade do projeto com a execuo, esclarecimento de dvidas, questes relativas substituio de materiais ou necessidade de alteraes ou complementaes do projeto. Conjunto de desenhos do projeto executivo revisado e elaborado conforme o que foi executado em obra, para atualizao e recomendaes de manuteno.

especfica. Profissionais responsveis por projetos em execuo e que sejam solicitados pela empresa construtora.

Profissionais desenvolveram os executados em obra.

que projetos

A Figura 3.1 apresenta a sequncia tradicional das etapas de projeto (enumeradas segundo a Tabela 3.1) para os projetos de arquitetura, estrutura e sistemas prediais. Pode-se observar que o processo de projeto tradicional elaborado parcialmente de forma sequencial. A partir da etapa de anteprojeto (etapa 5) da arquitetura, tem-se o incio do gerenciamento do projeto, momento em que outros profissionais so escolhidos e contratados. A importncia do gerenciamento nesta fase de projeto estabelecer critrios, prioridades e cronograma de trabalho. Observa-se que os projetistas de instalaes eltricas e hidro-sanitrias iniciam seus trabalhos aps a fase de anteprojeto estrutural. Isto ocorre devido s interferncias previsveis da estrutura sobre as instalaes, como exemplo : prumadas, rebaixo de lajes, sees das vigas, etc. Com o anteprojeto estrutural elaborado, os projetistas de instalaes comeam a trabalhar algumas vezes de forma paralela mas isoladamente. A coordenao de projetos inicia o seu trabalho de compatibilizao a partir dos projetos pr executivos (etapa 7) de cada profissional envolvido no trabalho para dar sequncia ao projeto bsico. Nesta etapa (etapa 8) do processo de projeto, todas as interferncias devem ser compatibilizadas entre a arquitetura e os projetos complementares, tendo como objetivo a licitao e contratao dos servios de execuo da obra. A etapa de projeto executivo, (etapa 9), gera os desenhos com detalhes definitivos e informaes de todos os projetos a serem executados em obra. Em muitos casos, os detalhes construtivos so elaborados com a obra em andamento, pois durante a sua execuo surgem interferncias no previstas durante o processo de projeto, ou ainda, para melhor compreenso do projeto executivo.

10

Coordenao de Projetos

Gerenciamento de Projetos

Eltrico Projetos Hidro-sanitrio Estrutura Arquitetura 1 2 3 4 5

1 1 1 6 3 5

3 3

5 5

6 6

7 7 7 7

8 8 8 8

etapas do desenvolvimento de projetos de edificaes

Figura 3.1 Etapas de projeto e profissionais envolvidos A coordenao de projetos tem grande importncia no processo de projeto, pois assegura a qualidade e integridade das informaes produzidas nas etapas descritas anteriormente. Segundo FRANCO & AGOPYAN (1993), os principais objetivos da coordenao de projetos so: Garantir a perfeita comunicao entre os participantes do projeto; Garantir comunicao e troca de informaes entre os diversos integrantes do empreendimento; Garantir a comunicao e a integrao entre as diversas fases do empreendimento; Coordenar o processo de forma a solucionar as interferncias entre as partes do projeto elaboradas pelos projetistas distintos; Garantir a coerncia entre o produto projetado e o modo de produo, com especial ateno para a tecnologia do processo construtivo utilizado e para a cultura con strutiva da empresa; Conduzir as decises a serem tomadas no desenvolvimento do projeto; Controlar a qualidade das etapas de desenvolvimento do projeto, de forma que sejam executadas em consonncia com as especificaes e os requisitos previamente definidos (incluindo custos, prazos, especificaes tcnicas).

Obra

9 10 13 14 9 10 13 14 9 10 13 14 9 10 13 14

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Para que estes objetivos sejam cumpridos, o papel do coordenador tem extrema importncia para o sucesso do projeto. O coordenador deve ser um profissional experiente que saiba liderar e impor condies de trabalho entre a equipe de projetistas, gerenciando os conflitos e as interfaces de forma a organizar o processo de projeto. Segundo FRANCO & AGOPYAN (1993), as funes atribudas ao coordenador de projetos so: Definir claramente prazos e etapas de trabalho que devem ser aceitos por toda a equipe de projeto; Fazer um planejamento inicial e saber replanejar ao longo do processo; Organizar reunies motivadoras; Definir especificaes para o projeto; Decidir as questes de interface: entre os projetistas, com o empreendedor e com os rgos pblicos; Fazer o controle administrativo dos projetos; Fazer o controle tcnico, por meio do contedo dos projetos, do atendimento s especificaes e da compatibilizao dos projetos durante as etapas. Todo processo de elaborao dos projetos deve ser acompanhado pela coordenao com reunies peridicas entre a equipe de projeto, onde cada profissional pode verificar as interferncias pela sobreposio e comparao entre os diversos desenhos de cada projeto especfico. Nesse processo, a equipe trabalha de forma isolada, ou seja, cada profissional realiza seu trabalho, faz seus desenhos e leva para as reunies de coordenao para discutir solues de compatibilizao (Figura 3.2).EstruturaDesenhos e especificaes

Hidrulica Reunies de coordenaocompatibilizao Desenhos e especificaes

Arquitetura

Eltrica

Figura 3.2 - Reunies de coordenao.

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FRANCO & AGOPYAN (1993) ainda destacam algumas barreiras que prejudicam a implantao eficiente da coordenao de projetos: Pouco investimento na atividade de projeto; Equipes de projeto no participativas (pouca colaborao entre as equipes); Baixa remunerao por um trabalho melhor e mais completo; Prazos pouco realsticos para o desenvolvimento do projeto; Criao de um cronograma que no aceito e/ou respeitado por todos os projetistas; Definio pouco clara das etapas do projeto; Falta de definio de critrios de qualidade do projeto; Limitaes no poder de deciso do coordenador; Quantidade de informaes insuficientes com relao a: Prefeitura, Bombeiros, rgo financiador, levantamentos planialtimtricos, sondagens, concessionrias, etc.; Indefinio do processo construtivo a ser empregado; Falta de regras de apresentao dos projetos. Atualmente, surgem novas tecnologias de troca de informao para tornar o compartilhamento da informao mais gil, preciso e dinmico com a participao de todos os profissionais envolvidos. Essas tecnologias, baseadas na internet, so implementadas em Ambientes Colaborativos para Arquitetura, Engenharia e Construo, onde possvel depositar dados de arquivos grficos e no grficos e compartilh-los com acesso controlado entre usurios. O trabalho do coordenador de projetos facilitado, pois nesses ambientes ficam registrados o acesso de cada membro da equipe (data, hora, arquivo, tempo de utilizao), possibilitando ao coordenador verificar o empenho e participao dos profissionais na soluo de problemas. Com os arquivos gravados em um nico lugar, possvel que cada membro da equipe verifique as interferncias com outros projetos diminuindo dessa forma a quantidade de reunies de coordenao (Figura 3.3).

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Ambiente colaborativoCoordenadoracesso

Projetista de arquitetura

acess

o

ss ace

o

Ferramentas para colaborao : - e-mail, - histrico de acesso, - arquivos compartilhados, - anotaes sobre arquivos, - reunies vdeoconferncia, - frum de discusso, etc.

so aces

Projetista de estrutura

ace

sso

Cliente

Figura 3.3 - Armazenamento de arquivos em Ambientes Colaborativos. Pode-se verificar , pela Figura 3.3, a importncia do coordenador no processo de projeto para a integrao e compatibilizao entre os diversos projetos e o conjunto de recursos que possibilita o aumento da qualidade final do empreendimento a ser construdo, diminuindo problemas de interferncias imprevisto durante a execuo da obra. Os ambientes colaborativos surgem como um grande aliado da coordenao de projetos, pois auxiliam no gerenciamento das informaes e a equipe de trabalho por meio das ferramentas disponveis nesses ambientes para colaborao.

3.2 Engenharia Simultnea

Com a globalizao da economia, as empresas e principalmente as indstrias, devem ser extremamente dinmicas com relao s mudanas para se adaptarem ao seu meio, cada vez mais competitivo. Segundo STALK e HOUT apud CASAROTTO (1999), superando a dcada de 80,

acesso

Projetista de hidrulica

Projetista de eltrica

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denominada a Dcada da Qualidade, a dcada de 90 iniciou-se como a Dcada da Responsividade, ou seja, a dcada da resposta rpida. Uma das respostas rpidas a resposta s mudanas rpidas, especialmente na introduo de novos produtos. A execuo seqencial de tarefas j no satisfaz mais a necessidade de respostas rpidas para o desenvolvimento de novos produtos. necessrio comear todo o projeto de uma s vez, com equipes de grande responsabilidade e aladas decisrias, pois lanar um produto depois da concorrncia pode significar o fim da empresa. As tcnicas tradicionais de gerenciamento de projetos, com organogramas matriciais e tarefas seqenciais, no satisfazem a velocidade necessria para desenvolver novos produtos e coloc-los no mercado. Segundo CASAROTTO (1999), dois conceitos surgiram para aumentar a velocidade dos projetos: fora tarefa e engenharia simultnea (concurrent engineering). Ainda segundo CASAROTTO (1999), a fora tarefa uma modalidade de gesto de projetos que foi introduzida nas empresas aps a segunda guerra mundial, inclusive com o aproveitamento de ex-militares em empresas norte-americanas. Mas o sistema apresentava alguns pontos desfavorveis: O estilo comportamental de gerentes ex-militares; Duplicidade de tarefas com outros grupos tipo fora tarefa de projetos paralelos; Ociosidade, pois como a utilizao dos recursos no constante durante a vida do projeto, alguns participantes poderiam ser sub-utilizados em certos momentos. O ponto favorvel era a existncia de um grupo com dedicao, metas de qualidade, prazos e custos e um responsvel geral. A partir da dcada de 80, com a necessidade de mudana rpida, a fora tarefa se tornou prtica nas indstrias evoluindo posteriormente para a engenharia simultnea. A engenharia simultnea ou concurrent engineering utiliza-se do conceito de fora tarefa, mas procura realizar simultaneamente vrias etapas do empreendimento. A Figura 3.4

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mostra as etapas seqenciais de desenvolvimento de produto e a Figura 3.5 mostra as atividades sendo desenvolvidas paralelamente na engenharia simultnea.

Marketing

Projeto

Verificao

Prottipo

Reviso

Reprojeto

Produto

Teste

Figura 3.4 Tarefas do desenvolvimento do produto sob a ptica da engenharia seqencial (CASAROTTO, 1999).

Figura 3.5 - Tarefas do desenvolvimento do produto sob a ptica da engenharia simultnea (CASAROTTO, 1999). O Institute for Defense Analysis (IDA) define engenharia simultnea como sendo um caminho sistemtico da integrao, projeto paralelo de produtos e seus processos relacionados incluindo fabricao e suporte. Esse caminho considera elementos em todo ciclo de vida do

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produto, desde a fase de concepo at a fase de disposio no mercado incluindo: qualidade, custo, discriminao e exigncias do usurio. Segundo SCHEER (1997), engenharia simultnea significa uma mudana no fluxo de processos, que passam de tarefas seqencialmente executadas para tarefas realizadas concomintantemente, de forma paralela. Alm disso, est baseada em intensa troca de informaes sobre o projeto, no mbito da prpria organizao, entre as equipes de projeto e os outros setores - principalmente o de fabricao (ou construo) e os de venda e marketing. O conceito de engenharia simultnea tambm abrange o conceito de projeto orientado manufaturabilidade (construtibilidade), sendo que a fase de projeto no ciclo de desenvolvimento do produto se concentra nos processos relevantes para a sua fabricao. Nesse enfoque, necessrio o uso de um modelo computacional central. Segundo CASAROTTO (1999), a engenharia simultnea representa um avano em relao engenharia seqencial tradicional, especialmente naqueles projetos em que h defasagem entre os gastos (investimentos) e os recebimentos, como por exemplo, no desenvolvimento de novos produtos. Contudo, sua introduo no simples, exige maturidade no s dos participantes do projeto, mas de todos os dirigentes da empresa. Por isso, em muitos casos, a simples utilizao de ferramentas bsicas da gerncia tradicional de projetos, pode ajudar a empresa a obter bons resultados. Por outro lado, o desenvolvimento de produtos est sendo compartilhado por empresas como o modo de se ganhar tempo e reduzir recursos, quer seja por redes tipo topdown - em que existe uma empresa me vertebradora - quer por redes flexveis de pequenas empresas. A engenharia simultnea apresenta-se como tcnica adequada a esse ambiente. Vale ressaltar que a absoro da engenharia simultnea pelas empresas de uma rede, assim como por empresas individuais, implica tambm um srio requisito comportamental dos representantes das empresas e seus dirigentes. Afinal, como as tarefas so executadas paralelamente, pode ser necessrio, algumas vezes, rever solues j desenvolvidas, o que , sem dvida, fonte de conflitos para as empresas.

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3.3 Engenharia Colaborativa

Segundo MILLS (1998), engenharia colaborativa a aplicao das prticas de colaborao de uma equipe nos esforos de desenvolvimento de produto de uma organizao. Tambm conhecido como desenvolvimento colaborativo de produto, construdo sobre a natureza das equipes de desenvolvimento de produto introduzidas no mbito da engenharia simultnea. Em essncia, o casamento da engenharia simultnea com o conceito da alta efetividade e colaborao de uma equipe bem estruturada, incluindo, no somente o ato de colaborao, mas tambm a infra-estrutura e ambiente que permitem faz-lo. Enquanto a engenharia simultnea tem historicamente se interessado no cuidado da estruturao dos produtos, trabalhabilidade, equipes e organizaes, por outro lado, a engenharia colaborativa tem mais interesse em criar ambientes de colaborao efetivos, cuja integridade da equipe maior do que a soma de suas partes individuais. Pode-se dividir a palavra engenharia colaborativa em duas partes: engenharia e colaborao. Colaborao d nfase ao esforo de se colaborar ou trabalhar em cooperao para trocar informaes, idias ou outra fonte necessria para criar um entendimento compartilhado e geralmente para um propsito comum e criativo. As palavras chave so : trabalhar cooperativamente e entendimento compartilhado. Se um ou mais indivduo trabalhar em cooperao para criar uma compreenso compartilh ada, para um propsito comum, ento estes colaboraram. Por engenharia entende-se o desenvolvimento de um produto novo que envolve vrias disciplinas: projeto, anlise, fabricao, segurana e outras. Isso, claro, no implica que as pessoas envolvidas sejam somente engenheiros. Pode-se incluir profissionais de produo, vendas e marketing, finanas, compras, suporte ps-vendas e vrias outras funes. Assim, engenharia colaborativa completamente aplicvel a toda organizao e no somente em parte dela.

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Desse modo, combinando os dois conceitos (colaborao e engenharia), v-se que a engenharia colaborativa a troca de colaborao dos recursos tal como informao e idias entre uma equipe de colegas focada em um projeto intensivo de engenharia e geralmente tendo algum propsito comum e criativo. Engenharia colaborativa no depende necessariamente de algum meio altamente tecnolgico, embora o conceito praticado atualmente freqentemente se faz de uma maneira ou outra. Na engenharia colaborativa, a maioria das informaes a serem compartilhadas envolvero dados como: dados de pesquisa de mercado, resultados de viabilidade, especificao de produtos, modelos CAD 3D, lista de materiais, anlise de resultados, diagramas de configurao de produtos, processo e manuais de montagem, relatrios de custo, situao do projeto e assim por diante. Ainda segundo MILLS (1998), observam-se alguns benefcios que uma organizao pode esperar aps a implantao da engenharia colaborativa: Melhor comunicao entre membros da equipe geralmente h mais tempo de contato e um melhor modo de interao; A capacidade de equipes remotas de trabalho com a correta infra-estrutura e ambiente, equipes dispersas podem operar com maior funcionalidade do que equipes situadas fisicamente em um mesmo local (esta alternativa est sendo chamada de colocao virtual); Mais entendimento comum ou compartilhado desde que o corpo inteiro da informao que vem dar suporte em um dado projeto seja compartilhado igualmente entre todos membros da equipe - e sempre organizado em um local central a equipe est mais bem capacitada em desenvolver um entendimento comum e mais prontamente para convergir seus pensamentos. Gerao de dados novos mais velozes boa colaborao aumenta muito as vantagens que naturalmente ocorrem em qualquer empenho comum quando uma das partes depende da outra para providenciar informao, antes que eles possam us-las em suas prprias atividades de gerao de dados. Ao invs de uma das partes ter que procurar pela informao, a colaborao deles com a outra parte faz surgir a informao imediatamente, que pode ser rapidamente usada para outro processo.

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Decises mais rpidas da equipe desde que todos os membros da equipe estejam atualizados com a mesma informao, eles so capazes de atingir um consenso mais rapidamente e suavemente. Assim, as decises tomadas em conjunto acontecero numa base acelerada.

Respeito melhorado para funo cruzada dos companheiros de equipe os membros da equipe tm conscincia, compreenso, apreciao e respeito melhorados. As habilidades e responsabilidades dos colegas, numa equipe de funes cruzadas, aumentam suas habilidades de trabalhar em conjunto para complementar as capacidades de um ou outro, que retornam numa sinergia melhorada de equipe;

Melhora do moral e responsabilidade do empregado desde que a colaborao geralmente leve a uma sinergia melhor da equipe, seus membros tm uma experincia melhor de moral. Como resultado, esses empregados sempre assumem maior responsabilidade por suas aes. A caixa de ferramentas para apoio engenharia colaborativa pode ser subdividida nos

seguintes compartimentos: ferramentas virtuais locais; ferramentas reais locais; ferramentas remotas centradas nos dados; ferramentas remotas centradas em pessoas. As ferramentas virtuais locais so direcionadas para desenvolvimento de prottipos virtuais. Essas ferramentas so do tipo CAD/CAM/CAE ou de realidade virtual. So utilizadas para visualizao, simulao e anlise. As ferramentas reais locais so utilizadas para o desenvolvimento de prottipos fsicos verdadeiros. Existem essencialmente duas abordagens para o desenvolvimento de prottipos: prototipagem rpida ou prototipagem funcional. As ferramentas remotas centradas em dados mais comuns so de comunicao da informao escrita como: correio, correspondncia falada, fac-smile, e-mail, groupware, sistemas de gerncia de documentos, sistema de gerncia de produtos e conferncia de dados em CAD. As ferramentas remotas centradas em pessoas so essencialmente: telefone, videoconferncia e videoconferncia combinada com realidade virtual compartilhada.

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3.4 Integrao de projeto atravs de sistemas CAD

Os sistemas de CAD para indstria de AEC utilizados atualmente trabalham de forma isolada, no aproveitando muitos dados lanados pela arquitetura em aplicativos de projeto estrutural, eltrico e hidrulico. A importncia da reutilizao dos dados de uma fase do projeto para outra reconhecida por parte dos desenvolvedores dos sistemas de CAD e tema de vrias pesquisas recentes (ANUMBA, 1996; FORMOSO, 2001; SCHEER, 1997; SHIN, 2000; TRAPPEY, 1998 e VARSAMIDIS, 1996). Segundo ANUMBA (1996), os seguintes fatores viabilizam a integrao completa do processo de projeto desenvolvido com a utilizao de CAD: Processadores mais velozes; Aumento na capacidade de memria a baixo custo; Processamento paralelo e distribudo; Aumento na flexibilidade da estruturao de dados e desenvolvimento de sistemas; Programao orientada a objetos; Melhoria na interface com o usurio. Segundo o mesmo autor, vrios benefcios so obtidos integrando os sistemas de CAD com aplicativos de engenharia estrutural e sistemas prediais em todo processo de projeto, por meio de um nico modelo: Minimizao de entradas; Reduo de erros; Aumento da coordenao; Aumento da integridade dos dados; Avaliao dos dados gerados em um estgio para reutilizao em outro; Eficincia em termos de custo e tempo; Melhoria na comunicao entre os membros da equipe.

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Os aspectos da integrao que so atribudos aos sistemas de CAD para AEC incluem: Integrao entre desenhos 2D e 3D Integrao de informaes grficas e no grficas Integrao da estrutura de dados e interface com o usurio Integrao dos desenhos com outros aplicativos Esses nveis de integrao so mostrados na Figura 3.6 enquanto seus benefcios especficos so discutidos nas sees que seguem.

Desenho 2D

Modelo 3D

Nvel 1

Estrutura de dados grficos

Estrutura de dados no grficos

Nvel 2

Estrutura de dados CAD integrados

Interface com o usurio (CAD)

Nvel 3

Sistema CAD orientado ao projetista

Outros aplicativos

Nvel 4

Ambiente integrado de projeto

Figura 3.6 Nveis de integrao em sistemas de CAD (ANUMBA, 1996).

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3.4.1 Integrao entre desenhos 2D e os modelos 3D

Segundo ANUMBA (1996), algumas das vantagens associadas aos desenhos 2D incluem economia, facilidade e velocidade de utilizao, uso modesto de computao e o fato de que o produto final a ser utilizado para execuo, o desenho 2D. Os sistemas de modelos tridimensionais permitem uma representao mais completa e real de um dado objeto que so classificados de acordo com o mtodo de definio do modelo modelos aramados (wireframe), modelos slidos (CSG Constructional Solid Geometry) e modelos de representaes limitadas (B-rep Boundary representation). Na prtica, muitos sistemas so hbridos encorporando os melhores atributos dos modelos CSG e B-rep. Os sistemas de modelos tridimensionais oferecem benefcios significativos sobre os sistemas CAD 2D que incluem: reduo de ambigidade; melhor coordenao; reduo no potencial de erros; gerao automtica de propriedades, vistas e sees; possibilidade de exportar para arquivos de controle numrico e anlise estrutural. No entanto, tal funcionalidade tem um alto custo em termos de tempo e recursos computacionais. Integrar desenhos 2D e modelos 3D oferece o potencial de combinar os melhores atributos em ambas representaes. Para a maioria dos aplicativos de engenharia estrutural, os modelos 3D so considerados complexos e caros em termos de recursos computacionais. Por outro lado, os desenhos 2D so econmicos, a maioria dos usurios domina essa forma de utilizao de CAD e se mantm na forma convencional para troca de informaes na indstria da construo.

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A chave para atingir uma efetiva integrao de desenhos 2D/3D numa estrutura de dados unificada um prottipo de estrutura de dados baseado no modelo hierrquico, indicado na Figura 3.6, como nvel 1 de integrao de sistemas de CAD. Desse modo, pode-se permitir ao projetista a flexibilidade de desdobr-los independentemente ou em combinao.

3.4.2

Integrao de dados grficos e no grficos

As representaes grficas so vitais no somente na maneira tradicional de troca de informao do projeto, mas tambm pela exposio do processo de pensamento do projetista. No entanto, esse processo de pensamento descreve tanto a funo de um elemento de projeto como sua forma. imperativo que as representaes grficas estejam relacionadas com as informaes no grficas que descrevam a funo de um elemento de projeto. Isso reforado pelo fato de que muitas informaes nos desenhos esto implcitas. Desse modo, a dificuldade nos sistemas de CAD, em manusear informaes no grficas, pode resultar em uma representao incompleta. Um dos perigos do advento dos sistemas de CAD foi que eles simplesmente copiavam a forma manual de desenho, como pranchetas eletrnicas. Claramente, os benefcios da computao no podem ser realizados dessa maneira. A integrao de dados grficos e no grficos necessria para estender os sistemas de CAD alm do desenho, dando algum nvel de inteligncia para a representao grfica e assim aumentar a valorizao do sistema como uma ferramenta de projeto. Os sistemas de CAD que buscam integrar dados grficos e no grficos tambm tm o potencial de usar as informaes no grficas como modificadoras para as definies de suas representaes grficas, associadas s operaes de edio ou visualizao. Outro benefcio importante de associar dados no grficos s representaes grficas extrair tabelas, listas e outras informaes de um projeto. Os elementos de projeto que compartilham atributos comuns podem ser identificados e coordenados em desenhos com listas e especificaes. Dessa forma, os dados no grficos produzem uma base de dados para unificar os

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sistemas de CAD com outros aplicativos de anlise, estimativas, oramentos, etc. Tais aplicaes poderiam ser capazes de extrair informaes do CAD e, onde for apropriado, produzir dados de entrada para outros sistemas. A integrao de dados grficos e no grficos, indicada na Figura 3.6 como nvel 2 de integrao de sistemas de CAD, pode ser alcanada ligando elementos na estrutura de dados grficos com uma extensiva especificao de atributos no grficos. A estrutura de dados integrados, resultante de uma combinao de informaes grficas e no grficas, refora a relao entre a forma e a funo de um elemento de projeto, assegurando uma representao mais completa e inteligente.

3.4.3

Integrao da estrutura de dados e interface com o usurio

A integrao da estrutura de dados e a interface de usurio so reconhecidas como aspectos importantes dos sistemas para engenharia. Segundo ANUMBA (1996), a Norma Britnica para estruturao das informae s para computao grfica BS1192 : part5 d suporte para esse nvel de integrao. Na clusula 4.5, especifica-se que: Usurios de sistemas de CAD devem ter alguma compreenso de como manipular e estruturar os dados do sistema, organizar seus modelos para permitir um conjunto de desenhos a serem produzidos em cada estgio com a informao apropriada. Uma coordenao sistemtica desses dois componentes de um sistema de CAD vital, no somente para o aumento da flexibilidade e facilidade de utilizao, mas tambm para assegurar um sistema de CAD orientado ao projetista. Quanto maior o entendimento do projetista no modo como os sistemas de CAD manipulam e estruturam as informaes de projeto, melhor este se posiciona para desdobrar o sistema e alcanar o mximo de benefcio em termos de efetividade e eficincia.

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Um modelo para integrar a interface do usurio com a estrutura de dados CAD foi desenvolvido e baseado no conceito de dupla viso, identificado na Figura 3.6 como nvel 3 de integrao em sistemas de CAD, que mostra simultaneamente a estrutura de dados e a representao grfica (ANUMBA, 1996). A viso de ambas, lgica (estrutura de dados) e fsica (representao grfica) das informaes do projeto, so permitidas ao projetista podendo manipular uma vista do projeto com a outra sendo automaticamente atualizada, assegurando a consistncia dos dados. Dessa maneira, o conceito de dupla viso forma o centro dos sistemas integrados por permitir a confirmao mtua de edio, seleo e estruturao lgica da informao de projeto. A flexibilidade assegurada por permitir ao projetista a liberdade de manipular a estrutura de dados ou ignor-la completamente e trabalhar somente com a viso grfica. A disposio da tela pode tambm ser configurada para as preferncias do projetista. Uma integrao racional da estrutura de dados e interface do usurio representa uma melhoria significativa em muitos sistemas de CAD que possuem a estrutura de dados protegida do projetista. Nesses sistemas, a estrutura da informao do projeto mais orientada ao sistema do que para o projetista, conduzindo a uma perda da capacidade em potencial do sistema como auxlio ao projeto. Por outro lado, unindo a abertura da operao dos sistemas e a percepo do projetista, observa-se melhor compreenso e maior desenvolvimento efetivo nos sistemas de CAD.

3.4.4

Integrao dos desenhos com outros aplicativos

O sistema de CAD financeiramente eficiente quando pode ser ligado a outros aplicativos. Desse modo, vrios aplicativos podem acessar simultaneamente a mesma informao de projeto. Dada a natureza fragmentada da indstria da construo e o grande nmero de profissionais envolvidos em cada projeto, essencial que os sistemas de CAD tenham o potencial de serem ligados a outros aplicativos para engenharia.

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Como mencionado anteriormente, a disponibilidade de modelos 3D e a facilidade de manipular dados grficos e no grficos aumenta o potencial dos sistemas de CAD serem ligados a outros aplicativos. Os dados no grficos poderiam ser construdos para exigncias especficas enquanto que o modelo 3D, em conjunto com o potencial de visualizao realstica, serve como um banco de dados grficos para outros aplicativos. Os dados podem ser extrados do modelo e formar listas de materiais, clculos para engenharia anlise, projeto, verificao com normas, oramentos, fabricao/produo e gerenciamento de projeto. Alm disso, outros benefcios em integrar desenhos a outros aplicativos incluem: Reduo de tempo; Utilizao efetiva dos recursos computacionais; Troca de informaes melhorada entre membros de uma equipe de projeto; Progresso para um ambiente de projeto integrado. O caminho racional para a integrao multi-aplicativos, identificado na Figura 3.6 como nvel 4 de integrao em sistemas de CAD, formado por um banco de dados CAD integrado acessvel para todos aplicativos na entrada e sada de dados, reduzindo o potencial de perda de dados e dados incompletos. A integrao tambm d suporte para distribuio da equipe de projeto, troca de informaes, potencial de processamento distribudo e acesso simultneo. No entanto, tambm levantada a questo da segurana dos dados, bem como do acesso e controle da verso do desenho.

3.5 Modelos Tridimensionais

RAWKINGS (2001) descreve em seu site que o primeiro CAD 3D apareceu no incio dos anos 70. Desde ento, vrios sistemas surgiram, cada vez mais potentes e mais acessveis. O autor indica alguns marcos do desenvolvimento de sistemas de CAD 3D. O incio se deu com a representao dos objetos em wireframe (aramado), similar ao esqueleto externo do objeto, em

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seguida foi acrescida, representao em wireframe, o recurso de visualizao com a remoo das linhas ocultas (hidden lines). Segundo o mesmo autor, o passo seguinte dos CADs 3D foi a representao de objetos no formato Two and a Half D (2,5D), onde objetos 2D tm um valor de espessura (thickness), na direo Z, equivalendo altura. Na seqncia, introduziu-se a modelagem em 3D a partir de superfcies bsicas (3D faces, 3D surfaces: box, pyramid, wedge, cone, sphere, torus, dish e mesh, 3D meshes e revolved, tabulated e ruled surfaces), cujas faces possvel aplicar texturas e cores. A combinao de objetos sobrepostos era impossvel e no se tinha a informao sobre volumes, somente sobre reas. Finalmente, surge a modelagem em 3D utilizando-se primitivas bsicas de slidos. Na modelagem de slidos uma volumetria complexa armazenada como numa rvore de informaes, em que todos os dados que compem os objetos 3D esto registrados. Essa rvore tambm armazena como os objetos so combinados (unio, interseo e subtrao). Com a modelagem de slidos, pode-se obter informaes como volume, centro de gravidade, momentos de inrcia entre outros.

3.5.1

Superfcies

A operao mais simples de superfcie realizada por meio da insero de pontos que posteriormente formaro os vrtices dessa superfcie. Uma lista de dados de uma superfcie mostrada na Figura 3.7. A lista de vrtices mostra as coordenadas X, Y, Z de cada ponto que so interligados por segmentos de linhas formando uma lista de arestas. A superfcie ento formada pelo conjunto da lista de arestas (MITCHEL, 1995).

28 V5 V4 V6 V3 Z|

F1V1 V2

V8 V7

Y

X

Vrtices V1 (0,0,0) V2 (1,0,0) V3 (1,0,1) V4 (0,0,1) V5 (0,1,1) V6 (0,1,0) V7 (1,1,0) V8 (1,1,1)

Arestas E1 (V1,V2) E2 (V2,V3) E3 (V3,V4) E4 (V4,V1) E5 (V5,V6) E6 (V6,V7) E7 (V7,V8) E8 (V8,V5) E9 (V1,V6) E10 (V2,V7) E11 (V3,V8) E12 (V4,V5)

Superfcies F1 (E1, E2, E3, E4) F2 (E5, E6, E7, E8) F3 (E1, E10, E6, E9) F4 (E2, E11, E7, E10) F5 (E3, E2, E8, E11) F6 (E4, E9, E5, E12)

Figura 3.7 Figura formada por superfcies Outra maneira de criar superfcies por meio da extruso de linhas e curvas para a criao de formas mais complexas. Sistemas mais avanados de CAD realizam operaes que permitem uma forma qualquer ser extrudada ao longo de uma curva arbitrria. Essa operao pode ser usada, por exemplo, para modelar partes do corpo humano (Figura 3.8).

Figura 3.8 Superfcie criada a partir de elipse ao longo de uma curva.

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Alguns sistemas de CAD representam as superfcies curvas armazenando parmetros que, em conjunto com uma formulao matemtica apropriada, geram superfcies mais precisas. Uma outra alternativa aproximar essas superfcies curvas em pequenas faces planas (Figura 3.9). Essa tcnica adequada para muitos casos e simplifica as tarefas computacionais, aumentando a velocidade no processamento da forma desejada.

Figura 3.9 Superfcie esfrica formada por pequenas faces planas. Existem casos em que a superfcie formada por uma malha de tringulos, onde a interpolao entre os seus vrtices produz pontos no seu mesmo plano. No entanto, na malha formada por quadrilteros, seus vrtices no esto necessariamente no mesmo plano, formando dessa maneira superfcies curvas bilineares (Figura 3.10). Uma utilizao dessa representao a formao dos limites da malha por curvas arbitrrias (Figura 3.11), que produzem um controle mais preciso da inclinao que conhecido como Coons Patch, usualmente utilizadas em projetos de barcos, avies e ocasionalmente em arquitetura. Alguns sistemas para anlise estrutural utiliza essa representao para clculo de lajes planas e curvas por meio do mtodo dos elementos finitos.

Figura 3.10 Superfcie formada por malha de quadrilteros.

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Figura 3.11 Superfcie formada por malha de quadrilteros limitados por curvas arbitrrias. A modelagem de superfcies est presente em muitos sistemas de CAD desenvolvidos atualmente. Alguns sistemas permitem associar propriedades como cor, textura e transparncia superfcie e especificar fontes de luz para produzir imagens mais realistas.

3.5.2

Slidos

A representao grfica utilizando slidos nos sistemas de CAD tem crescido devido ao avano dos processadores e a sofisticao das tcnicas de programao. Os primeiros prottipos surgiram na dcada de 70, mas os sistemas comercialmente viveis foram lanados entre a dcada de 70 e 80, quando eram muito caros e de velocidade limitada. Foi no final dos anos 80 que os sistemas se tornaram mais populares e acessveis aos computadores pessoais e estaes grficas de trabalho (MITCHEL, 1995). Os slidos representam arranjos de volumes dispostos espacialmente. Os sistemas de CAD possuem primitivas geomtricas tridimensionais como mostra a Figura 3.12 (prismas, cubos, cilindros, esferas, torides, cunhas) que permitem a sua combinao, formando elementos mais complexos por meio de operaes de edio como adio, subtrao e interseo de slidos (Figura 3.13). Tambm possvel gerar slidos a partir da transformao por extruso e revoluo de perfis em 2D. Visualmente, a figura formada pelo sistema de modelagem de slidos

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muito parecida com a modelagem de superfcies, porm a base de dados formada maior e mais complexa. Por esse motivo que so permitidas as operaes de edio mais complexas, permitindo um processo melhor de criao e explorao do modelo gerado.

Figura 3.12 Slidos primitivos em sistemas de CAD 3D.

Figura 3.13 Operao de subtrao entre slidos. Para anlise estrutural, os slidos possuem a vantagem de ter associadas funes para o clculo automtico do volume, reas de superfcie, momento de inrcia e centro de gravidade dos modelos gerados (Figura 3.14). Alm dessas propriedades geomtricas, pode-se associar outras propriedades, como por exemplo, a densidade do material e, por meio de algoritmos, calcular o peso do volume criado aplicado em seu centro de gravidade. Para uma anlise estrutural mais refinada, os slidos podem ser subdivididos em pequenas malhas (meshes) para utilizao em sistemas de elementos finitos (MITCHEL, 1995).

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Figura 3.14 Propriedades geomtricas geradas automaticamente no programa Autocad 2000. Da mesma maneira que modelos fsicos tridimensionais podem ser montados a partir de componentes plsticos ou de madeira, um modelo digital de uma edificao pode ser montado por slidos discretos. Antes de se construir um modelo slido 3D de uma edificao, deve-se decidir como utiliz-los para representar os elementos arquitetnicos. Pode-se realizar um estudo de massa exterior (Figura 3.15) utilizando-se os slidos como os elementos volumtricos principais e ainda as propriedades geomtricas como reas de superfcie e volume, sees horizontais para definir os limites da construo (Figura 3.16) e cortes verticais para estudar perfis. Com um sistema propriamente associado, pode-se gerar vistas areas, estudos de insolao e efeitos de sombras sobre a edificao (MITCHEL, 1995).

Figura 3.15 Estudo de massa exterior.

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Figura 3.16 Sees horizontais do modelo 3D com limites da construo. A partir do estudo de massa da edificao, pode-se utilizar os slidos para a representao de volumes fechados como salas, corredores, caixa de escadas e poo de elevadores (Figura 3.17). Esse um tipo de modelo til para estudos preliminares de organizao espacial da edificao e gerao de dados de entrada para programas de anlise trmica e acstica. Do conjunto dessas formas obtm-se espaos habitveis e elementos construtivos (Figura 3.18).

Figura 3.17 Volumes fechados definindo espaos habitveis.

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Figura 3.18 Elementos construtivos (alvenaria) definidos a partir de volumes fechados. Atualmente, surgem sistemas de CAD dedicados a processo de projeto especficos como parcelamento de solo, projeto arquitetnico e projeto mecnico. Nesses casos a modelagem de slidos utiliza elementos tridimensionais apropriados para o processo em questo, por exemplo, para o projeto arquitetnicos utilizam-se primitivas 3D parametrizadas como parede, janela, porta, laje, telhado e escada. Cada uma dessas primitivas possui operaes prprias de criao e edio. As operaes booleanas bsicas para manipulao de slidos (adio, subtrao e interseo) esto embutidas nas operaes de criao e edio das primitivas especficas. O volume de uma edificao composto por objetos gerados a partir das primitivas 3D parametrizadas. Um exemplo de sistema de CAD dedicado ao processo de projeto arquitetnico o AUTOCAD Architectural Desktop (AUTODESK, 1999).

4 METODOLOGIA

Para atender aos objetivos propostos, inicialmente foi realizada uma reviso bibliogrfica sobre os diversos aspectos conceituais relacionados ao tema, um levantamento dos programas para clculo estrutural, um levantamento dos ambientes de colaborao para AEC na internet e, posteriormente, dois tipos de pesquisa de campo: pesquisa global e especfica. A pesquisa global teve como objetivo fazer um diagnstico das empresas de projeto estrutural com relao ao perfil de utilizao de programas para clculo estrutural, uso de modelos tridimensionais e a forma de comunicao entre profissional x profissional e profissional x cliente durante o processo de projeto. Para isso, um questionrio eletrnico no formato HTML (HyperText Markup Language) foi elaborado e hospedado na internet no endereo http://www.facens.br/estnet, cujas respostas eram armazenadas em uma base de dados MySQL, disponvel durante o perodo de outubro a dezembro de 2001. Para divulgao da pesquisa, foram enviadas mensagens eletrnicas para profissionais da regio de Sorocaba (494 profissionais entre arquitetos, engenheiros civis, eletricistas e mecnicos), Campinas/FEC-UNICAMP (19 professores do departamento de estruturas DES) e profissionais encontrados pela busca eletrnica (20 profissionais localizados em vrios estados brasileiros). A pesquisa especfica foi realizada em quatro escritrios de projeto estrutural atuantes no mercado de construo de edifcios na regio de Sorocaba/SP. A escolha dessas empresas considerou a facilidade de acesso aos dirigentes, so especializadas somente em projetos estruturais e elaboram projetos de edifcios residenciais em concreto armado.

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Por meio dessa pesquisa, buscou-se caracterizar as empresas quanto: Ao perfil da empresa; ferramenta de projeto; utilizao da internet; Ao tipo de cliente; utilizao dos recursos tridimensionais nas ferramentas de trabalho; s etapas de desenvolvimento do projeto estrutural, identificando o processo de projeto adotado e a postura das empresas relacionadas coordenao de projetos. A partir dessas informaes e baseando-se na reviso bibliogrfica, foi elaborada uma avaliao do perfil das empresas e processo de projeto adotado, com a finalidade de desenvolver um processo de projeto estrutural que potencialize a comunicao entre os diversos profissionais envolvidos no processo de projeto de edifcios de pequeno porte, adotando-se as ferramentas pesquisadas e em uso pelos profissionais da rea de projeto estrutural visando maior colaborao e integrao entre eles. O WebSite desenvolvido e utilizado para a pesquisa de campo global encontra-se no Anexo A (pg. 99).

5 PROGRAMAS PARA CLCULO ESTRUTURAL

Existe no mercado, atualmente, uma variedade de programas para clculo estrutural que podem ser classificados basicamente em dois tipos: a) sistemas para anlise estrutural, b) sistemas para clculo, dimensionamento e detalhamento de estruturas. Os sistemas para anlise estrutural processam vrios tipos de estruturas de diversos materiais por meio do mtodo de elementos finitos e possuem mdulos para estrutura metlica e de concreto armado que fazem a verificao de acordo com Normas brasileiras e internacionais. Para o detalhamento dos elementos estruturais, necessita-se de um sistema de CAD. Destacam-se nesse tipo de programa o SAP 2000 e o STRAP 10.0. Os sistemas para clculo, dimensionamento e detalhamento processam estruturas em concreto armado e utilizam o modelo de prtico espacial de barras e grelhas planas para obteno das solicitaes nos elementos estruturais. O dimensionamento e a verificao da estrutura so realizados automaticamente seguindo a Norma brasileira (NBR-6118) por meio de parmetros pr-configurados pelo usurio. Os programas pesquisados possuem uma ferramenta de CAD 2D para entrada geomtrica da estrutura e edio do detalhamento da armao das peas estruturais. Destacam-se nesse tipo de programa o TQS, CypeCAD e o AltoQI Eberick. Os programas pesquisados neste trabalho so identificados na Tabela 5.1. O detalhamento dos programas so apresentados no Anexo B. Dentre esses, pode-se verificar que a maioria possui a interface de entrada de dados na forma bidimensional (AltoQI Eberick, CypeCAD, TQS), ou seja, o lanamento dos elementos estruturais, vigas, pilares e lajes se faz na forma 2D em planta, e a altura entre pavimentos informada na configurao do projeto (Figura

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5.1). Esses sistemas mostram a estrutura em planta com as sees de vigas e pilares desenhadas nas dimenses reais, especificadas durante o seu lanamento (Figura 5.2). A partir da altura entre pavimentos especificada previamente, os sistemas constrem o prtico da estrutura na forma tridimensional a qualquer momento, mostrando as sees reais dos elementos estruturais, podendo ser visualizados em perspectivas e elevaes. A Figura 5.3 mostra um exemplo de prtico tridimensional. A partir desses dados, pode-se gerar cortes na estrutura automaticamente e inclu-los no projeto estrutural. Tabela 5.1 Programas para clculo estruturalSoftware AltoQI - Eberick Alvena 2000 CypeCAD 2000 ETABS Metlicas 3D 2000 SAP 2000 Sistrut TQS Tipo de estrutura Concreto armado Alvenaria estrutural Concreto armado Alvenaria estrutural Concreto armado Metlica Metlica Concreto armado Concreto armado Concreto armado Entrada de Gera cortes dados /elevaes 2D Sim 2D Sim 2D Sim 3D 3D 3D 2D 2D Sim Sim Sim No Sim Gera 3D Sim No Sim Sim Sim Sim No Sim Site www.altoqi.com.br www.trelisoft.com.br www.multiplus.com www.csiberkeley.com www.multiplus.com www.csiberkeley.com www.sistrut.com.br www.tqs.com.br

Figura 5.1 Configurao dos nveis dos pavimentos definindo a altura entre planos da estrutura (AltoQI Eberick).

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Figura 5.2 Ambiente de CAD para o lanamento da estrutura (AltoQI Eberick).

Figura 5.3 Exemplo de prtico tridimensional Todos os sistemas apresentados utilizam arquivos no formato DXF (drawing interchange format) para importar e exportar arquivos de desenho, isto , fazer comunicao com outros aplicativos. Dessa maneira possvel ler as plantas de arquitetura e lanar a estrutura diretamente sobre esses desenhos. Tambm possuem um ambiente de desenho como qualquer sistema de CAD com ferramentas simples.

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Nos sistemas que possuem a entrada de dados na forma tridimensional (SAP2000, STRAP 10.0, ETABS, Metlicas 3D 2000), pode-se importar a estrutura na forma de linhas por meio de arquivos no padro DXF ou lan-la no prprio sistema como mostra a Figura 5.4.

Figura 5.4 Ambiente CAD 3D com dupla viso (planta e 3D) do programa SAP2000 para lanamento da estrutura. Uma vez definidos os dados geomtricos, so especificados os materiais e sees das barras da estrutura. Aps essa etapa, so lanados os carregamentos de peso prprio e sobrecargas acidentais (utilizao, vento, sismo, etc.), independentemente, para uma posterior combinao entre eles. O sistema que mais se diferencia desses pesquisados o ALVENA 2000 para projetos de alvenaria estrutural. Esse programa utiliza uma ferramenta CAD externa, ou seja, alm do prprio programa necessrio um sistema de CAD acrescido de funes programadas na linguagem Autolisp (AutoCAD, IntelliCAD) para lanar a estrutura. Inicialmente, so informados ao sistema o nmero de pavimentos, p direito, tipo de bloco estrutural e materiais (concreto, ao) utilizados na obra. Aps essa configurao inicial no programa, so lanados os eixos das paredes estruturais no sistema de CAD externo, onde as rotinas desenvolvidas em AutoLisp realizam a modulao dos blocos estruturais automaticamente, permitindo ao projetista realizar alguma alterao para melhor adequao da modulao. Aps o estudo de modulao das

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paredes, feito o lanamento das lajes informando o tipo (macia ou pr moldada) e sua direo principal. Nesse momento, so informados o peso prprio das lajes, sobrecarga de utilizao e revestimentos para gerar o carregamento nas paredes. O detalhamento das paredes estruturais desenhado automaticamente, gerando desenhos com modulaes da primeira e segunda fiadas de blocos e elevaes com aberturas de portas e janelas previamente especificadas. O programa Sistrut 4.0 no utiliza nenhum sistema de CAD para a entrada de dados grficos da estrutura. A geometria da estrutura deve ser definida por meio de coordenadas fornecidas ao sistema, onde so definidos os contornos de lajes, vigas e posicionamento de pilares. Os carregamentos das lajes tambm so definidos da mesma maneira. O clculo de lajes, vigas e pilares so realizados em mdulos independentes, porm o carregamento gerado automaticamente de um mdulo para o outro, isto , o mdulo de lajes gera o carregamento para vigas e o mdulo de vigas gera o carregamento para os pilares. O modelo tridimensional utilizado nos programas para clculo estrutural presentes nos sistemas TQS, CypeCAD e AltoQI Eberick, um modelo 3D numrico da estrutura, sendo representado por uma estrutura unifilar criada a partir das coordenadas das barras dos elementos estruturais ou superfcies do tipo 3Dmesh gerados a partir dos contornos das lajes. A representao 3D dos elementos estruturais com suas sees reais tem seu uso limitado apenas visualizao. Essa representao tridimensional do prtico espacial da estrutura pode ser exportado para o padro DXF na forma de superfcies que compem as faces dos elementos pilar, viga e laje. O modelo de slidos 3D no gerado impossibilitando as operaes de edio (adio, subtrao, interseo) e perdendo algumas informaes das propriedades geomtricas.

6 AMBIENTES COLABORATIVOS

Este captulo apresenta os ambientes de colaborao para AEC pesquisados durante o perodo de 2000 a 2002. Muitos desses ambientes sofreram modificaes e at encerraram suas atividades. Atualmente, no Brasil, esses servios so explorados por trs empresas, Construtivo.com, Neogera e uma representao da empresa Citadon por meio da PiniWeb. A seguir so apresentadas as funcionalidades, segurana dos dados, customizao do website, um levantamento do estado atual dos ambientes relacionados ao nmero de usurios e valores de projeto, custos dos servios e uma pesquisa de aceitao entre profissionais da rea de AEC.

6.1 Funcionalidades

Os ambientes colaborativos desenvolvidos para indstria de AEC habilitam os usurios de um projeto e construo a colaborar e a compartilhar desenhos e outras informaes de um projeto pela internet, alm de permitir comunicao entre os integrantes da equipe. As Figuras 6.1 e 6.2, mostram o diretrio de arquivos dos ambientes colaborativos Buzzsaw e eProject. A indstria de servios online continua se solidificando, e os servios de hospedagem se dividem basicamente em dois tipos principais: colaborao de projeto e portais completos de servio.

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Figura 6.1 Buzzsaw.com - Ambiente de colaborao na internet.

Figura 6.2 eProject.com Ambiente de colaborao na internet.

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Ambos os tipos oferecem benefcios. A colaborao de projeto na internet tem ferramentas e servios que auxiliam o gerenciamento de todo processo de projeto e agentes envolvidos. A ferramenta mais comum o suporte para os arquivos, que mantm relatrios de histrico de revises de documentos e de acesso pelos usurios habilitados (Figura 6.3). Os ambientes colaborativos tambm oferecem ferramentas de visualizao de documentos online, markup online (anotaes sobre arquivos de desenho), e servios de impresso. Alm de ferramentas de administrao de projeto, os portais de servio completo possuem servios como fruns de discusso, catlogos online de materiais e subcontratantes e servio de licitao por meio de parcerias com outros websites. O objetivo desses portais completos de servio promover mais do que colaborao, mas tambm satisfazer toda necessidade de projeto, construo e manuteno da obra.

Figura 6.3 Histrico de acesso no ambiente para colaborao em AEC Buzzsaw.com. Uma das razes mais comuns para se utilizar o servio online estabelecer um nico repositrio para arquivar o projeto, relacionando arquivos de forma que todos os profissionais envolvidos possam ter acesso controlado a qualquer hora e em qualquer lugar. Desse modo, a localizao de documentos ou arquivos de projeto facilitada, se comparada com situaes onde

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os arquivos ficam situados em escritrios diferentes, em servidores diferentes, ou at mesmo, se esto arquivados em computadores diferentes de um mesmo escritrio. Com relao a armazenar arquivos em um nico repositrio, h basicamente trs filosofias diferentes na abrangncia de arquivos armazenados: Arquivos de comunicao: so representados por correspondncia geral, como e-mail, fax e ordens de alterao. Isso representa a quantia mnima de dados que ser armazenada no local de hospedagem. Esses dados simplesmente descrevem a atividade diria do projeto, beneficiando o cliente na conferncia do estado do projeto. Desse modo, toda a correspondncia est em um nico local, portanto nenhum integrante da equipe pode reivindicar que um documento importante no tenha sido recebido. Arquivos de projeto: so armazenadas no s correspondncias dirias como e-mail e fax, mas tambm cpias de desenhos de CAD para revises ou verificaes. O servio de hospedagem funciona como uma ferramenta de colaborao de projeto, onde se localiza a correspondncia diria e reviso de desenhos com anotaes (markup) anexadas ao arquivos de CAD. Esse nvel de servio no s beneficia o cliente por razes previamente descritas, mas tambm a equipe de projeto geograficamente dispersa. Todos os arquivos de projeto: armazena-se tudo, tendo como vantagem todos os arquivos disponveis a todos integrantes, a qualquer hora, em qualquer lugar. A desvantagem que o tempo de acesso depende da velocidade de conexo internet. Quando se trabalha com grandes arquivos de CAD, que incluem referncias a outros desenhos ou imagens, carregar o arquivo provavelmente reduzir a velocidade. Esse servio de hospedagem, denominado EDMS (sistema de administrao de documento eletrnico), pode promover uma soluo aceitvel se os projetos forem compostos por desenhos pequenos e com poucos (preferivelmente nenhum) arquivos de referncia externa. Todos os dados so armazenados em um nico lugar e pode-se controlar o acesso aos arquivos fixando-se permisses apropriadas, como leitura e gravao, somente de leitura ou nenhum acesso.

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Um benefcio somado em armazenar os arquivos em um nico lugar que pode-se obter relatrios das atividades dos usurios. Muitos websites oferecem ferramentas que procuram quem teve acesso ou carregou um determinado documento, como tambm quando o arquivo foi editado e enviado para o servio de hospedagem.

6.2 Segurana de arquivos online

Os servios de hospedagem de arquivos possuem medidas apropriadas para manter os dados protegidos de roubo, perda acidental e acesso de pessoas no autorizadas. Todos os ambientes de colaborao permitem que o administrador do projeto configure os direitos de acesso para usurios. Para assegurar que os dados no sejam perdidos acidentalmente devido a uma falha do sistema, os servios de hospedagem possuem um procedimento de cpias de segurana (backup) constante dos arquivos armazenados, alm de oferecer cpias dos arquivos gravados em CD (compact disc) aos seus clientes. Muitos usurios tm preocupaes com relao segurana dos arquivos, pois todo conhecimento e experincia profissionais esto armazenados nestes locais. Um outro fato importante a destacar o sigilo das informaes, pois existe a possibilidade de acesso a arquivos como planilhas oramentrias e custo da obra que podem prejudicar a concorrncia de obras pblicas. Devido a esses fatos, o administrador do projeto deve configurar criteriosamente os diretrios de arquivos de desenhos, os arquivos de documentos e a permisso de acesso para cada usurio, para que informaes sigilosas no estejam disponveis a todos profissionais envolvidos no projeto.

6.3 Customizao do Website

No passado, provedores de servio ofereciam somente a interface de browser genrica. Atualmente, alguns provedores permitem personalizar a interface do browser para melhorar as necessidades de gerenciamento. Como exemplo, alguns provedores permitem a troca do fundo do

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browser para o logotipo da empresa, visualizao de calendrio e tarefas agendadas. Outros websites configuram o sistema de acordo com as necessidades do usurio, visando reduo do custo de prestao dos servios.

6.4 Levantamento dos ambientes colaborativos

Entre os vrios ambientes pesquisados mostrados na Tabela 6.1, difcil definir o melhor, pois oferecem ferramentas semelhantes. A Tabela 6.2 mostra uma comparao dos servios disponveis pelos ambientes colaborativos. Tabela 6.1 Ambientes colaborativos para AEC pesquisados durante o perodo de 2000 a 2002.

NomeBuzzsaw eProject Citadon Bricsnet Project Center Viecon e-IDC A.9 Constructware e-Builder Neogera Construtivo

Endereowww.buzzsaw.com www.eproject.com www.citadon.com www.bricsnet.com www.viecon.com www.e-idc.com www.constructware.com www.e-builder.net www.neogera.com.br www.construtivo.com

Tipo de servioColaborao de projeto Colaborao de projeto Portal completo Colaborao de projeto Colaborao de projeto Colaborao de projeto Colaborao de projeto Parceria com BuildPoint Colaborao de projeto, comrcio eletrnico Colaborao de projeto, comrcio eletrnico

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Tabela 6.2 Ferramentas disponveis nos ambientes colaborativos.Website Tipo de arquivos armazenados Comunicao Projeto Todo tipo de arquivo Rastreamento de acesso Histrico de acesso Histrico de revises Notificao de e-mail Notificao de fax Ferramentas disponveis Visualizao de desenhos CAD Visualizao de documentos do office Visualizao de imagens Visualizao de anotaes (markups) Impresso dos arquivos Imprime localmente Envia ordem de impresso Segurana dos arquivos Senha de acesso Programa de cpia de segurana Customizao do website Ferramenta de auto-customizao Customizao pelo servidor Outros servios Contratao Gerenciamento da construo Bibliotecas Viecon x x x x x x x x x x x x x x x Bricsnet x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Buzzsaw x x x x x x x x x x x x x x x Citadon x x x x x x x x x x x x x x x x x e-builder x x x x x x x x x x x x x x x x x parceria x parceria

x

x

LAISERIN (2000) desenvolveu duas medidas de comparao para traar um perfil desses ambientes e fazer projees futuras. Essas medidas de comparao so: Relao de usurios por projeto; Valor em dlares dos projetos, A Figura 6.4 mostra as comparaes entre os principais ambientes de colaborao de projeto em AEC.

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Comparao entre ambientes100 80 no disponvel 60 40 20 0 Constructw@re 12,5 11 no disponvel 31 82 90

21,5 4,2 Citadon

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Buzzsaw

BuildOnLine

Bidcom (agora Citadon)

Ambiente

valores de projeto em milhes de dlares

usurio por projeto

Figura 6.4 Comparao entre os ambientes de colaborao em AEC (LAISERIN, 2000). O perfil traado por LAISERIN (2000) amplo. Verificam-se ndices de 4,2 a 31 usurios por projeto e 12,5 a 90 milhes de dlares por projeto, demonstrando que o uso desses ambientes varia de projetos pequenos a projetos de grande porte. Entretanto, o estudo define opes de escolha, isto , verifica-se que os ambientes Citadon e Bidcom hospe