Desenvolvimento De Processos CAD/CAM Para A Pormenorização E Produção Industrial De Armaduras Para Elementos De Betão Armado

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Tese de mestrado integrado de Cátia Aidé Nogueira Ribeiro, 2013

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Apresentação

RESUMO

Atualmente o mundo da construção precisa de estar numa constante evolução face às exigências da sociedade e da economia. A introdução do BIM nos métodos de trabalho vem não só trazer vantagens económicas como também de cooperação e organização de todo o processo de construção, que começa com a ideia de construir uma edificação e acaba com a utilização e manutenção da mesma. São inúmeras as áreas influenciadas por esta nova ferramenta, mas esta dissertação focou-se particularmente na preparação de armaduras. A indústria do aço é uma das mais influentes no sector AEC, e é também onde se verifica uma crescente necessidade de adoção de melhores técnicas de trabalho. Analisou-se uma alternativa inovadora que visa não só a produção de um produto com maior qualidade como um método mais automatizado. Neste contexto, surge o conceito CAD/CAM, que dá resposta às exigências que se associam às armaduras. No contexto nacional, constatou-se que os processos identificados e depois desenvolvidos nesta dissertação são ainda desconhecidos. Isto levou ao incentivo maior para desenvolver o proposto trabalho uma vez que este é um método ainda pouco explorado. Tendo sempre o BIM como referência, desde o desenho em planta das armaduras à sua colocação em obra, adquiriu-se experiência em programas com capacidade de fornecer todos os elementos necessários à sua execução. Já são muitas as empresas a nível mundial que executam os seus projetos com recursos a programas BIM, contudo, surge a necessidade de viabilizar a interoperabilidade entre os gabinetes e fábricas. Com este projeto, é proposto um processo sequencial, tentando criar uma ligação quase direta entre a preparação de armaduras e a sua fabricação. Para obter esta ligação, foi necessário automatizar ao máximo o processo de fabricação mas também garantir que os documentos obrigatórios imprescindíveis em obra fossem obtidos de uma forma rápida e automática. As vantagens económicas associadas à produção industrial são também um incentivo para o melhoramento deste sistema, que apesar de mais económico pode ser inovado ao longo de todo o processo. Face ao conteúdo proposto neste trabalho, é de salientar a alteração da entidade responsável pela elaboração dos desenhos de preparação. Atualmente, esta é uma tarefa realizada em fábrica, sendo uma atividade adicional ao fabrico das armaduras. Perante os objetivos alcançados neste projeto, sugere-se que este trabalho extra passe a ser realizado antes dos pedidos chegarem às fábricas, uma vez evidenciada a facilidade de obtenção destes documentos em gabinetes de projeto. Assim, este trabalho propõe um conjunto de formas de modelação onde se procura ter como referência bibliotecas estandardizadas, para uma organização mais geral das armaduras. Numa fase posterior, o caso estudo foi direcionado para o processo de fabricação, onde se sugere uma ligação automática entre o programa de modelação e a máquina de fabrico automática.


PALAVRAS-CHAVE

BIM, Modelação, Armaduras, Máquinas CNC, Desenhos de Preparação.


ABSTRACT

The field of construction needs to be in a constant evolution because of the demands of society and economy. The introduction of BIM methods brings economic advantages and also better management and interoperability during the whole construction process, which starts with the idea of constructing a building and finishes with the use and maintenance of it. The developments of this new tool are countless, but this dissertation has focused particularly on the reinforcement bars. The steel industry is one of the most influential in the AEC sector, and is also one that needs to adopt better working techniques and present more attractive results. Nowadays steel waste is one of the largest expenses of the all project, so it was analysed an alternative that aims not only a product with higher quality but also an automated and innovative method for it production. In this context, CAD/CAM was introduced, because it enables solutions for shop drawings and also for a possible connection between the programs used and the automated fabrication. Having always BIM as a reference, from the design of rebars to its placing, was acquired some experience in programs that provide all the elements needed and it was test the viability of automating all the manufacturing process. With this project, it is proposed a sequential process, trying to reach an almost direct connection between the preparation of reinforcement and its fabrication. It was necessary to automate almost all of the manufacturing process but also ensure that documents required for in construction were obtained in a fast and automatic way. The economic advantages associated with industrial production were also an incentive for improving this system. Given the proposed content it should be emphasized the change of responsibility for preparing the shop drawings. Currently, this task is performed at the factory, being an additional activity to the manufacture labour. Because of the achievements of this project, it is suggested that this extra work to be performed before the requests reach the factories. To finish, this paper proposes a set of ways of modelling that uses standard libraries to reach a more common way to display the results. The case study was then directed to the manufacturing process, suggesting an automatic link between the modelling program and automatic bending machine.


KEYWORDS

BIM, Modelling, Reinforcement bars, CNC Machines, Shop drawings