mercoledì 9 dicembre 2015

COMPUTATIONAL DESIGN PER LA MODELLAZIONE STRUTTURALE

Nella progettazione strutturale la tendenza è quella di utilizzare i modellatori BIM come ambiente alternativo di pre-processing per generare il modello agli elementi finiti, in questo modo il processo aumenta l’efficienza nella modellazione, nel trasferimento dei dati e nei controlli. Questa metodologia è molto utile per edifici standard ma quando si trasferisce su edifici non convenzionali perde la sua consistenza sia in termini di efficienza che di controllo. Molto spesso i feedback che arrivano da chi si approccia al BIM raccontano di strumenti molto interessanti ma che per la loro rigidezza spesso tolgono spazio alla creatività del progettista, questo forse in parte è vero, ma è vero anche che esistono soluzioni, basta solo cercarle ed avere la voglia di esplorarle.
Nel caso strutturale ad esempio, le informazioni basilari che deve contenere il modello BIM affinché sia impiegabile nel software di calcolo agli elementi finiti sono:

  • posizione nodi;
  • congruenza nei punti di connessione tra i diversi elementi.

Per la modellazione di edifici non convenzionali molto spesso l’utilizzo dei soli comandi per la creazione degli elementi strutturali non è sufficiente per ottenere un risultato ottimale sia dal punto di vista dell’efficienza che di quello qualitativo, in questi casi un software di visual programming può intervenire per colmare queste lacune ed aggiungere flessibilità a tutto il processo.
Ma passiamo ad un esempio concreto, vi siete mai cimentati nella modellazioni di travi reticolari per strutture complesse? Se lo avete fatto vi sarete accorti che:

  • Il sistema è complessivamente molto rigido;
  • Molto spesso si rende necessario “esplodere” la trave reticolare per ottimizzarla perdendo così la parametricità.

Vediamo come Dynamo può ottimizzare il processo di modellazione degli elementi strutturali in Revit.

STEP 1 - CREARE ELEMENTI STRUTTURALI DA LINEE DI MODELLO

Una soluzione alternativa all’inserimento manuale delle travi reticolari in Revit è stata quella di disegnare con delle linee di modello le linee di ubicazione del modello analitico delle singole aste (avendo in questo modo il controllo completo delle congruità ai nodi) e successivamente tramite uno script di Dynamo generare automaticamente dalle linee di modello gli elementi strutturali in Revit.

STEP 2 - UTILIZZARE GLI STILI DI LINEA PER LA CREAZIONE DEGLI ELEMENTI STRUTTURALI

Perfetto! Sicuramente un bel passo avanti, però conoscendo diversi software di calcolo strutturale so che è possibile raggruppare le aste in gruppi omogenei per utilizzarli ad esempio come filtri di selezione per modificare le caratteristiche a tutti gli elementi dello stesso gruppo.
Allora perchè fermarsi alle travi reticolari? Estendiamo la modellazione per linee anche agli altri elementi strutturali e a questo punto implementiamo il filtro in Dynamo, creando un Custom Node per generare automaticamente aste con sezioni diversa in base allo stile della linea di modello, il nodo si chiama CurveElement.ByLineType.



Dynamo 

Quindi utilizzando diversi stili di linea per ogni tipologia di asta (Corrente superiore, Corrente Inferiore, Montante e Diagonale) posso creare automaticamente con Dynamo tutte le aste del tipo prescelto.



Linee di modello tipizzate 

Modello fisico 

A questo punto il modello è pronto per l'invio al software di calcolo Robot Structural Analysis per le ottimizzazioni strutturali.



Robot - Modello elementi finiti




Daniele Bernicchia
Engineer presso SPRAUT