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TecnoMETAL, Autodesk® Revit® e Naviswork®: Solução BIM para estructuras en açoAB5700-V

Sobre passagem do Modelo 3D criado em Autodesk Revit para o detalhamento da Estrutura de aço em TecnoMETAL e então o retorno ao Autodesk Revit do modelo com detalhes. Na segunda etapa envia de TecnoMETAL para a fabricação e informação de exportação a Naviswork.

Renato Toffali, Steel&Graphics srl, President - Speaker

Objetivos de aprendizagem

No final desta classe, você será capaz de:

Exportar o modelo 3D criado no Autodesk ® Revit Structure ® para TecnoMETAL ®, inserir elementos típicos da estrutura de aço em TecnoMETAL: ligações, contraventos, escadas, verificar utilizando SAP2000 ®, exportar a estrutura em aço com os detalhes de TecnoMETAL para Autodesk ® Revit Structure ®;

Gerar Sub-conjuntos, Marcação, Listas de Materiais, arquivos CAM e desenhos 2D de TecnoMETAL;

Gerenciar a produção com TecnoCAM;

Exportar o modelo e informações de TecnoMETAL para Autodesk® Navisworks®.

Sobre o apresentadorComeçou como projetista de estruturas de aço em 1961. Depois trabalhou como gerente de produção na fabricação de estruturas metálicas .Em 1987 fundou TecnoMETAL, uma software-house que desenvolveu uma aplicação para estruturas de aço utlizando como plataforma AutoCAD2.6. Em 1990 se tornou presidente de Steel&Graphics e desenvolveu softwares para cálculo, projeto, desenho e gestão de fabricação de estruturas de aço integradas na plataforma BIM Autodesk. A partir de 1996 começou a ministrar palestras e apresentações na Europa e na América do Sul a fim de promover o uso das soluções de softwares no projeto e na fabricação de estruturas metálicas.

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mailto:[email protected]

Integração Autodesk® Revit® Structure e TecnoMETAL

Seção1: Integração Autodesk® Revit® Structure e TecnoMETAL

Exportação do modelo de Autodesk® Revit® Structure para TecnoMETAL®, inserção de elementos típicos de estrutura metálica no TecnoMETAL: ligações, contraventos, escadas. Verificação da estrutura com SAP2000®. Exportação da estrutura verificada e completa com detalhes de TecnoMETAL para Autodesk® Revit® Structure.

Nesta seção, você pode importar modelos 3D da Autodesk® Revit® Structure em TecnoMETAL, para inserir os detalhes típicos do projeto em aço e verificar o mesmo.

Abra o TecnoMETAL, selecione uma unidade local ou de rede, clique em “Nova Obra”, digite o nome (por exemplo AUTODESK). Desta maneira cria-se em automaticamente uma pasta que irá conter todas as informações relacionadas ao projeto.

Abra um projeto 3D de Autodesk® Revit® Structure onde foram inseridos elementos em aço e concreto e no menu Add-Ins selecione o menu “Export TecnoMETAL” e salve o arquivo na pasta que você criou anteriormente (C: \ AUTODESK.S&G), este arquivo tem uma extensão “TMetal Revit". Uma mensagem confirma que a exportação de Tecnometal foi bem sucedida.

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No ambiente integrado de TecnoMETAL, selecione a obra AUTODESK e clique em “Novo desenho”. Abra com um duplo clique.

Isso abre o ambiente familiar do AutoCAD 2013 e na parte superior você pode ver que foram adicionados o menu TecnoMETAL, TecnoMETAL 2D (que gerencia os comandos bidimensionais), TecnoMETAL 4D (para o desenho tridimensional) e TecnoMETAL SA (para verificação e cálculo). No menu TecnoMETAL 4D execute a importação com o comando “Import Revit” e selecione o arquivo com a extensão "TMetal Revit". Uma mensagem de AutoCAD confirma que a importação foi bem sucedida.

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No desenho foi importado apenas a estrutura metálica do modelo de Revit. Selecione no menu TecnoMETAL SA o comando “Modificar Elementos”, em seguida selecione toda a estrutura, você deve adicionar a propriedade de "Elem Estrutural" para o projeto.Esta informação é utilizada para a verificação da estrutura (você pode alterar os vinculos dos elementos selecionados).

A partir do menu TecnoMETAL 4D prosseguimos com a inserção de elementos típicos de estruturas.

1. Selecione o menu ligações, na janela que abrir, escolha o tipo de viga e a rotação da coluna em relação a viga e ao tipo de ligação, neste exemplo use o tipo 001. Depois de escolher a ligação você deve selecionar a viga e a coluna onde aplicara a ligação.

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Você pode inserir dados da ligação na caixa de diálogo, como flange, reforço de viga, reforços, soldas, etc. e salvá-los no banco de dados. Você também pode escolher entre mais de 300 ligações já existentes em nosso banco de dados, modificar alguns dados e salvá-los com um novo nome.

2. Com o mesmo processo você pode inserir uma placa de base. No presente exemplo utilizamos a placa de base do banco de dados Tipo H240.

3. Para inserir um contravento é muito fácil e rápido, usando uma das macros do TecnoMETAL. A partir do menu “Macro” do TecnoMETAL 4D selecione “Contraventos”. Abrirá uma caixa de

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diálogo para a inserção de dados. Como para as ligações, neste caso, você pode inserir os dados manualmente ou selecionar um contravento do banco de dados. Você pode fazer as mudanças necessárias e salvá-lo para uso futuro. Depois de escolher o tipo de contravento e fazer as alterações que são necessárias você deve selecionar quatro pontos no desenho para a inserção do contravento. Neste exemplo, utilizamos o contravento "Revit" do banco de dados.

4. Agora, para introduzir uma escada dentro da estrutura deve primeiramente desenhar uma linha entre as duas colunas e do centro desta uma linha com comprimento de 1500 e um segmento de 725, esta linha serve como um ponto de referência para a inserção da escada. A partir do menu “Macro” do TecnoMETAL 4D selecione "Escada automática".

Como para o contravento, neste caso, você pode completar a caixa de diálogo com todos os dados ou escolher uma escada a partir do arquivo. Neste exemplo usamos a escada "SG2" que já está configurada com todas as medidas necessárias. Selecione o ponto final da linha que você desenhou e automaticamente se desenha toda a escada.

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Agora prosseguimos com a verificação da estrutura. A partir do menu TecnoMETAL SA selecione "Definição Cargas" e a norma de referência. Você pode escolher entre AISCASD, AISCLRFD, EC3, ABNT sísmica, estática ou dinâmica. No exemplo escolhemos a norma ABNT NBR estática.

Isso abre uma janela onde você pode verificar ou alterar os parâmetros da norma, a unidade de medida e definir as cargas.

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Selecione o comando "Ações de carga" para definir as cargas que atuam sobre a estrutura. Podem ser concentradas, lineares, de superfície ou térmicas. Para inserir as cargas você deve selecionar a opção "Soma linha" na janela da carga e indicar o nome e os valores. Digite uma Carga concentrada que você chama de "silo" e tem uma FZ "-1200" como carga permanente, "-2500" como uma carga variável e para uma carga de superfície insira uma laje compermanente "-200" e variável "-500".

Você definiu as cargas e agora você deve insiri-las na estrutura. No menu TecnoMETAL SA escolha o comando "Inserção Cargas".

Selecione um tipo de carga que você definiu anteriormente e insira os pontos de aplicação na estrutura. Primeiro insira a carga de silos em 4 pontos e subsequentemente a carga da superfície, selecionando 4 pontos, os dois primeiros pontos determinam a orientação.

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Agora, execute o comando "Lendo estrutura" e vá no ambiente de verificação.

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Neste ambiente, você precisa executar os seguintes comandos na ordem, a fim de verificar a estrutura.

1. Criação de um modelo de elementos finitos. Com este comando o modelo 3D de Revit, atualiza as informações projetadas no TecnoMETAL e divide em elementos finitos para podermos verificar;

2. Realiza o cálculo dos esforços utilizando SAP2000, os dados são importados diretamente no TecnoMETAL SA;

3. Executa a verificação das barras com a norma selecionada. Pega as informações dos esforços por SAP2000 e prossegue com a verificaçã. No final deste comando a estrutura muda de cor para facilitar o trabalho do engenheiro. Definimos um aviso visual se as hastes são ou não verificadas de acordo com a norma. A cor verde padrão indica que a norma foi totalmente marcada, a cor branca é sobre dimensionada e o vermelho há problemas. Você tem que selecionar a barra vermelha e abrir a janela de verificação, e assim você pode fazer as alterações necessárias. Tente mudar uma das barras vermelhas de IPE240 para HEA300, você verá as mudanças de cor.

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4. Verifique as ligações com a norma selecionada. As ligações são representadas com um triângulo e o significado das cores é o mesmo das barras.

5. Imprime o relatório de cálculo em formato HTML, como você vê, está com as imagens de 2D das ligações e todos os resultados da verificação.

Ao terminar de verificar, salve o projeto e retorne ao menu de AutoCAD TecnoMETAL SA. Com o botão "Perfis modificados externamente" é possível ver todas as mudanças feitas na verificação. O TecnoMETAL não muda automaticamente os perfis, mas exibe uma cor diferente para substituir, no seu caso é definido como a cor de alerta "amarelo", você pode mudar o perfil no menu TecnoMETAL 4D.

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Você inseriu os elementos estruturais e verificou a estrutura. Agora você tem que exportar o projeto para compartilhar estas informações com seus colegas utilizando o Autodesk®Revit Structure®. A partir do menu TecnoMETAL 4D, selecione “Export Revit” e salve o arquivo com a extensão "TmetalRevit".

Abra Autodesk® Revit® Structure usando o mesmo modelo de estrutura que você abriu no início e clique em add-in, agora selecione "Importar de TecnoMETAL" o arquivo que você acabou de exportar. Este processo requer um tempo de execução durante o qual as famílias do Revit são criadas automaticamente dos elementos inseridos no TecnoMETAL. Essas famílias são então tratados com segurança pelo Autodesk® Revit® Structure. Uma vez importado você pode ver que no Autodesk® Revit® Structure foram importados todos os elementos inseridos noTecnoMETAL de acordo com a filosofia BIM.

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Seção2: Criação da informações para a fabricação, listas materiais, croquis e desenhos 2D

No TecnoMETAL preparar os subconjuntos, marcar as peças, a lista de materiais os arquivos CAM e desenhos 2D para fornecer a informação necessária para a produção na fábrica, e para a montagem da estrutura na obra.

Nesta secão, você verá como é possível preparar os documentos necessários para uma fábrica de estruturas metálicas, como dividir o projeto em subconjuntos por prioridades de fabricação ou montagem, e como preparar desenhos 2D para fabricação e montagem.

Este processo é realizado em ambiente AutoCAD com TecnoMETAL. Retome o projeto que você importou pela primeira vez e depois foi exportado para o Autodesk® Revit® Structure, crie os subconjuntos da estrutura. Os sub-conjuntos são usados para definir as prioridades de fabricação. Imagine ter que projetar e construir um edifício de 10 andares. Para o projetista desenhar o segundo ou terceiro andar pode ser indiferente, enquanto para a fabricação e montagem há uma importância fundamental.

Abra o projeto completo de ligações e elementos secundários. Em comparação com o modelo anterior você deve ter terminado a estrutura com a inclusão de todas as ligações e placas de base, definido os nome dos subconjuntos e selecionado as peças associadas a cada subconjunto. Para este exemplo você tem 4 subconjuntos da seguinte forma:1 º andar S1, 2 º andar S2, S3 mezanino, S4 escada.

Primeiro você tem que "marcar" a estrutura. Em seguida no comando "Configuração" de TecnoMETAL4D definir o número de inicio das marcas e das posições. Na estrutura metálica as peças são definidas em

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marcas e posições. A posição é o "nome" de cada elemento, enquanto as marcas são um "conjunto” de posições soldadas entre elas. As marcas podem ser simples ou composta.

Por exemplo, uma coluna com placa de base e nervuras soldadas nela é uma marca composta. Um contravento formado a partir de um único perfil é uma marca simples. Com este comando TecnoMETAL executa a marcação da estrutura. Você pode decidir se quer marcar toda a estrutura ou parte dela. Durante este comando TecnoMETAL confere se em todo o projeto existem peças iguais. No caso atribuie a mesma marca ou a mesma posição. Isto porque na fabricação é importante ter a quantidade total das peças iguais a serem produzidas independentemente da sua localização no modelo 3D.

Neste exemplo, você decide marcar toda a estrutura.

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Após a marcação você pode ver as peças que foram marcadas. No menu de marcação, selecione a opção "Mostrar marcação". Você pode ver todas as marcas que foram criadas e você pode ver os elementos correspondentes no desenho.

Agora você tem que preparar os arquivos CAM (útil para fornecer informações para a gestão de fabricação e impressão dos croquis). Para fazer isso, selecione no menu CAM o comando "Gerar CAM". Entre as várias opções existe uma que insere as informações para o "Scribin". O scribin é uma função particular presente nas máquinas de controle numérico que marca na peça por meio de uma ponteira os locais onde as outras peças devem ser soldadas nesta, o que torna mais rápido o processo do posicionamento das peças para a solda.

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A partir do menu "CAM", selecione o comando"Imprimir croquis". Você pode ver os croquis de fabricação que foram gerados pelo TecnoMETAL, um para cada peça a ser produzida.

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Agora você tem que preparar a lista de materiais, onde deve constar todos os elementos necessários para a produção da estrutura.

1. No menu "Listas", selecione o comando "Listas" e a opção "3D->Lista". Insera o nome da lista para extrair as informações sobre a estrutura.

2. Após a extração com o mesmo comando executar "Elaboração Lista" e selecionar a lista previamente extraída.

3. Após o processamento você pode criar relatórios, imprimir a lista de materiais, personalizar ou exportá-la para o Excel.

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Agora você tem que preparar os desenhos 2D para a produção. No menu "3D-2D", selecione o comando "Leitura 3D." A partir desta caixa de diálogo você pode extrair os desenhos 2D para fabricação com várias opções tais como o tipo de vista (americana ou européia), o tipo de solda (AWS ou UNI), o tipo de cotas, etc.

Você pode selecionar todas ou apenas algumas das peças. Neste exemplo vamos extrair apenas os desenhos do subconjunto S1e com o comando"Extrair" do TecnoMETAL serão extraídas as informações necessárias para preparar os desenhos em 2D.

Com TecnoMETAL pode escolher se deseja realizar os desenhos em 2D, em “single-drawing” (apenas uma peça para cada desenho) ou num “multi-drawing” (várias peças dentro do mesmo desenho).

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Para criar os “single-drawing” abra o desenho __base.dwg na pasta 2D da obra. Execute o comando ”Gerar2D" no menu "3D-2D" do TecnoMETAL4D. Selecione as peças para desenhar e pressione "Executar". São criados automaticamente os desenhos 2D.

Para criar o "multidrawing" é necessário abrir um novo desenho com um nome diferente de __base.dwg na pasta 2D da obra. Execute o comando "Gerar2D" no menu " 3D-2D" do TecnoMETAL4D. Selecione as peças para desenhar e pressione "Executar". Você deve indicar para cada item o ponto de inserção na parte inferior esquerda.

O desenho 2D das vistas serve para a montagem na obra da estrutura metálica. No desenho você pode inserir as informações dos parafusos e uma lista das peças. Para fazer estas vistas escolha o modo "multidrawing", defina uma folha do menu "TecnoMETAL configuração 2D" (lembre-se que neste momento estamos trabalhando em 2D). Configure a escala do desenho 2D. A partir do menu TecnoMETAL4D (a vista sempre vêm do modelo) selecionar as vistas a serem incluídas neste projeto.Com o comando "Executar" confirme a seleção e para cada vista é necessário fornecer o ponto de inserção na parte inferior esquerda.

Para inserir uma tabela neste desenho no menu " LISTAS" do TecnoMETAL 4D selecione "tabela" e o tipo, indique o ponto de inserção no desenho 2D.

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Os desenhos 2D são .dwg e você pode usar os comandos do AutoCAD, de modo que você pode remover as cotas e fazer de novas se necesitar.

Os desenhos estão também ligados ao modelo 3D de maneira que cada modificação é também realizada no desenho 2D.

Seção 3: Gestão da fabricação das estruturas metálicas

Usar Tecnocam para gerenciar a produção: gerar ordens de fabricação para os centros de trabalho, seja máquinas CNC ou manuais, definir o planejamento de fabricação e preparar a lista de envio para a montagem na obra.

Tecnocam em comunicação com TecnoMETAL completa o processo BIM para estruturas de aço permitindo que você gerencie as etapas de produção da estrutura metálica. No Tecnocam pode-se definir e gerenciar os centros internos e externos, tanto manual quanto com máquinas CNC, gerando arquivos specíficos paracada máquina.

No Tecnocam são definidos todos os trabalhos possíveis da peça, incluindo transporte, controle de qualidade e montagem. Define os centros de trabalho na fábrica com as instruções do roteiro que cada grupo de perfil deve seguir para completar o trabalho.

Para este exemplo, criamos a fábrica "Steel& Graphics" foi dividida em 9 departamentos compostos de centros de trabalhos manuais e máquinas CNC.

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Iniciar o processo de produção com a importação de dados do TecnoMETAL. No Tecnocam selecione a opção "Importar" que abre uma janela onde você pode importar as informações das obras geradas no TecnoMETAL (arquivos CAM e lista de material).

Em "Opções" você pode adicionar outras informações que não são de responsabilidade da engenharia:a execução de marcação, controle dimensional, inspeção de solda, montagem e transporte. Para iniciar a importação clicar no "Execute".Todos os trabalhos que são importados são salvos no banco de dados de peças a serem fabricadas.

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Após importar os trabalhos a ser realizados, pressionando a tecla "Lançamento" mostra as peças que deverão ser produzidas. Selecionar as que deseja colocar em produção, pode ser selecionado por prioridade de montagem, por obra, etc...Neste exemplo, vamos selecionar as peças pertencentes à obra 1234, S1. Você pode selecionar um pedaço de outro subconjunto e editar manualmente as quantidades a serem produzidas. Como o botão "Envia na produção" as peças são enviadas para os centros de trabalhos como definido na configuração do TecnoCAM.

A partir do menu "Produção" você pode ver como Tecnocam tem distribuido as peças nos centros de trabalho. Vamos ver como enviar as peças em um centro manual e um centro com máquina CNC. Primeiro considere o centro manual de "Guilhotina". Selecione as peças a serem produzidas, imprima a ordem de fabricação e os croquis das peças.

Note que no croqui a quantidade é aquela que decidimos produzir, e não a quantidade que está no projeto. Por exemplo, se no projeto a quantidade é de 100 peças mas decidimos produzir apenas 10, no croqui a quantidade é 10. Se o centro de trabalho é com máquina CNC, por exemplo, uma corte-fura, irá gerar arquivo "FNC" com informação específica para produzir a peça e envia diretamente para

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a CNC. Depois é só imprimir a ordem de fabricação e os croquis das peças para o controle de qualidade.

Os croquis impressos podem conter várias informações: posição, marca, perfil, dimesões,código de barras etc.O croqui é totalmente personalizável pelo usuário.

No croqui você pode girar as chapas caso seja necessário para a fabricação.

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A descarga da peças produzidas no TecnoCAM é feita no final de cada ordem de fabricação, pode ser diária ou semanal. Para cada centro de trabalho seleciona as peças enviadas e descarrega as quantidades produzidas, como indicado pelo centro de trabalho. TecnoCAM tem interface com TecnoBAR para a otimização do corte das barras de perfis, que podem ser buscadas do TecnoSTOCK (para a gestão de estoque e rastreabilidade do material).

Depois de gerar a informação para a produção no menu "Produção" você pode gerenciar:

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1. Andamento de trabalhos: com este gráfico pode ver as peças nos centros de trabalhos, aquelas enviadas e aquelas produzidas.

2. Andamento de trabalhos por peças: Nesta janela você podev er a situação de cada peça, para cada marca incluída no banco de dados é criado o caminho de fabricação. Esta função é útil no caso de uma modificação na peça original para localizar e decidir se ainda deve ser produzida.

3. Gráficos carga centros de trabalhos: Neste gráfico mostra a carga de trabalho enviada para cada centro e você pode decidir se deseja transferir a produção para outro centro compatível.

4. Calendário de produção: Para definir um calendário de turnos de trabalho para cada centro de trabalho.

5. Planejamento de produção: Exibe a programação para cada centro de trabalho. Na primeira linha aparecem as peças enviadas para a produção, enquanto na segunda as peças produzidas para se ter um controle do tempo

No menu "Listas" com o comando "Expedição" pode-se preparar o transporte com o controle sobre o tamanho e peso dos itens a serem enviados. Defina um meio de transporte, tal como um caminhão, e do banco de dados geral doTecnoCAM pode começar a seleção de itens a serem enviados. Se exceder os limites de tamanho ou peso do conjunto TecnoCAM exibe uma mensagem de aviso.

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Você pode criar com TecnoCAM vários relatórios para o controle de produção e estimativas de custos através do menu "Listas" o relatório mostra as informações para imprimir ou exportar em formato Excel. TecnoCAM deve ser integrado com o sistema de gestão administrativa, de modo a ser capaz de enviar todas as informações necessárias para a preparação de documentos de transporte e de faturamento.

Seção 4: Exportar o modelo 3D do TecnoMETAL com as informações de fabricação no Autodesk® Naviswork® para gerenciar a montagem

Exportar modelos 3D e informações de TecnoMETAL para Autodesk ®Naviswork® a fim de serem utilizados na obra. Com esta informação você pode gerenciar o tempo de montagem e manutenção da estruturas.

Abra o projeto do modelo 3D realizado em TecnoMETAL. Selecione no menu "TecnoMETAL4D" "Configuração" o comando "Import/Export" exportação Naviswork®, abrirá uma janela onde você poderá definir as informações a serem exportadas. É importante selecionar o idioma de exportação. Deve ser o mesmo utilizado no Naviswork®.

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Fechar o TecnoMETAL e abrir o Autodesk ® Naviswork® Manage. Importar o desenho do modelo 3D feitos com TecnoMETAL.

A partir do menu de Naviswork selecione "DataTools" e "Importação" e selecione o arquivo com a extensão ".XML" e o nome do projeto do modelo3D, confirme com OK.

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Selecione qualquer um dos elementos do modelo 3D e no painel direito "Propriedades" exibe as informações de TecnoMETAL sobre a peça: obra, material, perfil, posição, subconjuntos e marca. No caso de parafusos a descrição, unificação e classe.

Para a equipe de montagem no local é fácil encontrar a peça. Também é possível traçar uma peça em fases sucessivas para a manutenção.

Através da interface com Naviswork fechamos o círculo do processo BIM dedicado as estruturas metálicas....

Gostaria de lembrar que no início tivemos um modelo 3D de aço misto e concreto criado no Autodesk® Revit® Structure, foi exportado para o TecnoMETAL e a verificação foi feita com SAP2000® . Para adicionar as ligações e outros elementos tais como a escada e o contravento, preparar informações para o detalhe da produção e, finalmente, a gestão do processo de produção através deTecnocam chegando a expedição das peças para a obra .Finalmente enviei as informações para Autodesk® Naviswork® Manage a fim de testar o modelo em uma construção e posterior manutenção. Ao longo deste exemplo, eu nunca tive que redesenhar minha estrutura, mas foram adicionados em cada etapa informações que têm enriquecido o conteúdo, este é o nosso conceito de BIM em estruturas de aço.

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