Una corretta gestione della modellazione strutturale con i più comuni software di authoring consente di ottenere un flusso di lavoro lineare tra modello BIM e modello FEM, ottimizzando al meglio l’interoperabilità tra software.

Nonostante il BIM sia ormai patrimonio comune in ambito tecnico, la sua diffusione per quanto riguarda le strutture non ha ancora raggiunto un livello di maturità sufficiente e ciò è dovuto soprattutto a limiti di interoperabilità tra i software di authoring e software di calcolo.

Spesso si è portati a pensare che l’analisi strutturale e la realizzazione di modelli agli elementi finiti siano vincolati dall’utilizzo di un software specifico e che debbano essere necessariamente realizzati interamente con esso. Tuttavia molti programmi di analisi strutturale per il dimensionamento di organismi edilizi, hanno sviluppato dei concetti distinti di entità geometrica ed entità fisica intesa come l’elemento finito vero e proprio, e.g. Shell, beam etc. .

Tale suddivisione risulta fondamentale nel momento in cui le forme da analizzare risultano complesse e di difficile realizzazione, poiché si sfruttano software improntati all’analisi piuttosto che alla modellazione.

È proprio grazie alla scissione tra entità geometrica ed entità fisica che è possibile sfruttare i modelli BIM anche dal punto di vista analitico. Ponendo maggiore attenzione alla parte di modellazione si ottiene un modello FEM di massima che potrà essere importato nel software per le analisi con un flusso di lavoro lineare, permettendo di non duplicare il lavoro, producendo un risparmio temporale e limitando la possibilità di commettere errori nei diversi passaggi.

Risulta quindi di primaria importanza la quantità e la qualità delle informazioni trasmesse tra i due software, tale dialogo risulta più agevole se si dispone di una suite di prodotti in cui l’interoperabilità è garantita dalla stessa software house, ma anche nel caso in cui in cui ciò non sia possibile, attraverso dei work-around, si riesce ad ottenere un modello di calcolo direttamente dal modello BIM.

Il primo step passa necessariamente da una corretta gestione della modellazione BIM e, implicitamente, all’affidabilità delle informazioni del modello: bisogna sempre tenere presente l’uso del modello strutturale volto all’analisi. Il livello di dettaglio dovrà definire con precisione la geometria e le relazioni di connessione tra gli elementi, in termini di LOD e LOI.

In questo senso appare di fondamentale importanza l’uso del modello analitico: man mano che si procede nello sviluppo del progetto è possibile verificare che tutti gli elementi siano definiti correttamente nelle loro caratteristiche geometriche e relazionali, implementando le altre informazioni strutturali (vincoli, carichi etc.) necessarie alla fase di analisi.

Un’altra considerazione è che la fase di modellazione non può prescindere dalla piena consapevolezza delle tecnologie e delle fasi di costruzione, il modello deve rappresentare cioè una trasposizione digitale del manufatto edilizio e delle attività di cantiere necessarie per la sua realizzazione. Se ciò appare sensato per tutte le discipline, sarà ancora più necessario tenerne conto per il modello strutturale in cui la relazione tra gli elementi determina variazioni importanti nei vincoli e nelle sollecitazioni cui la struttura sarà soggetta.

Un altro strumento  di cui è sempre più difficile fare a meno è, è l’uso del computational design (link allegato): può essere utilizzato sia come strumento di produttività per attività ricorsive, ma soprattutto come link per la gestione ed il trasferimento dei dati da e per i vari software, specialmente nelle situazioni in cui il dialogo tra questi non risulti diretto.

Un impulso importante nel campo dell’analisi strutturale potrebbe poi venire dall’uso del generative design che consente di ottenere analisi comparative di schemi strutturali diversi, attraverso la definizione delle regole che ne caratterizzano il funzionamento.

Appare infine evidente che i principali limiti per lo scambio di informazioni all’interno del flusso di lavoro siano dovuti all’interoperabilità tra vari software, pertanto la possibilità di valicare tali ostacoli è rappresentata da nuovi strumenti e  metodologie di lavoro e di trasferimento di informazioni, metodologie spesso non note a priori o assodate nella comune pratica professionale.

Link di approfondimento: https://www.digitalbimitalia.it/it/news/computational-design-per-il-patrimonio-storico

Luigi Dattilo

Architetto e BIM Manager per GPA srl

Ha studiato architettura all’Università degli studi Roma Tre, ha intrapreso la professione di architetto occupandosi di web design, interior design e architettura di edifici a diversa scale e complessità. Da sempre interessato al tema dell’innovazione tecnologica nel settore della progettazione architettonica e strutturale, dal 2006 ha orientato il suo percorso professionale come BIM Specialist prima e, dal 2015 come BIM Manager, ruolo che attualmente ricopre per lo studio GPA srl di Firenze.

E’ attualmente membro del BIM User Group Italy.

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Francesco Laudicina

Ingegnere e BIM Manager per GPA srl

Si è laureato in ingegneria edile all’Università degli studi di Firenze nel 2016. Ha quindi intrapreso la professione di ingegnere interessandosi alla metodologia BIM. In contemporanea ha iniziato ad appassionarsi alla programmazione ed al calcolo strutturale, cercando di unire i benefici delle tre discipline. Dal 2017 ha ricoperto prima il ruolo di BIM Specialist e successivamente di BIM Manager per lo studio GPA srl di Firenze.
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