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Otimização de Traçados com o InfraWorks

Em projetos lineares definir o traçado mais adequado é um desafio. Existem muitas variáveis da região de estudo envolvidas nessa tomada de decisão! Isso ocorre com os projetos rodoviários e ferroviários, por exemplo.


O avanço da tecnologia no contexto da Modelagem da Informação da Construção (BIM) possibilita a adoção de ferramentas inteligentes que economizam tempo no fluxo de trabalho de projetos.


Nesse artigo vamos ver como o Autodesk InfraWorks pode ajudar na tomada de decisão a partir da otimização de traçados de projetos lineares!


O que é o Autodesk InfraWorks?


O InfraWorks é uma solução Autodesk voltada para concepção e apresentação de projetos de infraestrutura presente na Autodesk AEC Collection. Tratando de Estudos Preliminares, podemos no InfraWorks criar modelos de vários lugares em poucos cliques! Basta definir a área de interesse e, por um processamento na nuvem, um modelo 3D será criado a partir de bancos de dados gratuitos.


Essa ferramenta se chama Gerador de Modelos (Model Builder) e você pode aprender sobre ela aqui.


Um outro uso comum do InfraWorks é a apresentação de projetos. É possível importar projetos de outras soluções, como o Civil 3D e o Revit, para compor o modelo 3D e criar vídeos interativos.

 

Por que Otimizar é importante em Projetos de Infraestrutura?


No contexto de projetos lineares a decisão do traçado é estratégica! A decisão por um onde uma rodovia passa, por exemplo, contribui para o desenvolvimento socio-econômico de cidades da região. Enquanto as ferrovias, com um traçado adequado, podem trazer mais benefícios no transporte de materiais.


As análises comparativas de traçados compõem um dos estudos dos projetos rodoviários e ferroviários. Sendo assim, o Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT) publicou uma Instrução de Serviço voltada especificamente para Traçados. Estamos falando da ISF-205: ESTUDOS DE TRAÇADO de 2015.


Dentre as variáveis da região de estudo, que afetam a escolha de traçado, podemos elencar:


·        Relevo;

·        Dados cadastrais de construções existentes;

·        Informações de geologia e/ou geotecnia;

·        Dados climáticos e fluviométricos;

·        Localização de linhas de transmissão de energia;

·        Informações do uso do solo para estimativa de custos de desapropriação;

·        Áreas de Proteção Permanente (APP);

·        Áreas indígenas, quilombolas e sítios históricos;

·        Entre outros.


Com todas essas variáveis definir o traçado torna-se uma tarefa complexa! Agora imagine inserir todas essas informações de entrada e avaliar um traçado proposto por um processamento, isso é o que vamos ver agora!

 

Otimizador de Traçados do InfraWorks


Bom, vamos lá! No InfraWorks podemos criar componentes de estradas (ideia parecida com o corredor no Civil 3D). O Otimizador de Corredores cria um traçado ótimo a partir da seleção de critérios pelo usuário. Vamos ver o passo a passo!

1.      Na aba Analisar, em Transporte, selecione a Otimização do Corredor no ícone:

2.      Na janela de Otimização, comece com a definição da velocidade de projeto e uma descrição. Nos Estilos de estrutura, você pode escolher a seção transversal do trecho linear do projeto, se pista simples ou pista dupla por exemplo. Além das configurações de Obras de Arte Especiais (OAEs) no caso de pontes e túneis.

3.      Em Caminho, você pode criar diversas opções de traçados para direcionar as análises do InfraWorks. É importante definir ao menos o ponto de partida e o ponto de chegada do traçado!


Otimização de Traçados com o InfraWorks
Configurações Básicas de Otimização do Corredor no Autodesk InfraWorks. Fonte: Autoral

4.      Nas configurações avançadas em Zonas de Custo & Mapa de Adequabilidade é possível identificar zonas a serem evitadas pelo traçado, como seria o caso de Áreas de Proteção Permanente (APP) e outras áreas de atenção elencadas pela ISF-205.


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Configurações do Mapa de Adequabilidade no Autodesk InfraWorks. Fonte: Autoral

Além disso, podemos definir um peso no mapa de adequabilidade com os custos de implantar uma rodovia naquela área.  No exemplo, coloquei as áreas de corpos d’água com maior gradiente de custo, de forma a evitar que o traçado passe nesses locais! A mesma lógica vale para outras áreas com restrições.


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Visualização do Mapa de Adequabilidade no Autodesk InfraWorks. Fonte: Autoral

5.      Nas Regras de Construção, você pode definir alturas máximas de aterros. Acima do valor definido, o InfraWorks cria um objeto de ponte. E segue a mesma ideia para profundidade máxima de corte e a criação de objetos de túneis. Além disso, é possível definir limites de largura para taludes e as suas respectivas inclinações.


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Regras de Construção para a Otimização do Corredor no Autodesk InfraWorks. Fonte: Autoral

6.      Nas Restrições de Alinhamento, uma indicação de raio mínimo para as curvas horizontais pode ser definido.

7.      Nas Restrições de Perfil, a rampa máxima do greide de projeto pode ser definida.


Dica: os valores de raio mínimo e rampa máxima do greide são critérios importantes para o Projeto Geométrico e você pode consultar o Manual de Projetos Geométricos do DNIT para checar os valores recomendados.

 

8.      Em Custo de Terraplenagem e de Construção, você pode inserir valores de preço unitário para diversos serviços na implantação do traçado proposto. Por exemplo, custos associados às operações de escavação, carga e transporte de materiais de terraplenagem. O software traz a possibilidade de inserir preços unitários para as seguintes disciplinas de projeto:

·        Terraplenagem

·        Pavimentação

·        Drenagem

·        Estruturas de Obras de Arte Especiais (OAEs)

·        Sinalização

·        Sistema de Iluminação

·        Entre outros


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Configuração de Custos para Otimização do Corredor no Autodesk InfraWorks. Fonte: Autoral

9.      Depois de todas as configurações, basta selecionar a opção Otimizar e esperar o processamento! Para isso você precisa de uma conexão à Internet e uma conta Autodesk.

10.      No Monitor de Trabalhos é possível acompanhar o status do processamento, uma vez finalizado podemos visualizar o resultado selecionando o ícone

e visualizar o relatório no ícone



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Resultados da Otimização do Corredor no Autodesk InfraWorks. Fonte: Autoral

O Relatório que pode ser extraído do processamento traz um resumo com diversas informações, separado em capítulos:

1.      Informações do Alinhamento: velocidade de projeto e principais critérios para o projeto horizontal;

2.      Informações de Perfil: custo total do projeto considerando as áreas de corte e aterro, comprimento, Pontos de Intersecção Vertical (PIV) e principais critérios para o projeto vertical;

3.      Informações da Construção: custo total da construção, incluindo o número de OAEs e altura / profundidade máxima dos taludes;

4.      Informações de Terraplenagem: custo total estimado da terraplenagem, número de seções, diagrama de massas, esquema de transporte e representação das seções típicas;


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Relatório de Seções da Otimização do Corredor no Autodesk InfraWorks. Fonte: Autoral

5.      Relatório de Volume: quantitativos de corte e aterro para cada estaca do alinhamento, em metro quadrado (m²) e metro cúbico (m³);

6.      Informações da Superfície: dimensões da superfície, sistema de coordenadas adotado, resoluções, elevações máximas e mínimas;

7.      Lista de PI / Curvas: informações com os Pontos de Intersecção (PI) e das curvas horizontais com coordenadas e raios.

8.      Lista de PIVs: informações dos PIVs do projeto vertical com elevações e comprimento da curva.

 

Todas essas informações do relatório são extraídas do modelo, o que poupa tempo para comparar traçados! A partir da Otimização do Corredor, podemos criar diversos cenários com variáveis de entrada diferentes. Com isso, o tempo dedicado para elaborar opções de traçado é amenizado com o uso das ferramentas e o foco concentra-se para a tomada de decisão.

Cabe destacar que, como todo processamento de software, os resultados gerados devem passar por uma avaliação técnica de engenharia, para conformidade com os critérios de projeto propostos. Dessa forma, mesmo com todas essas automações, a análise técnica não é dispensada e a visão crítica de engenharia será sempre fundamental.

 

Conclusões


Nesse artigo vimos as possibilidades de otimização de traçados com o Autodesk InfraWorks e como isso pode contribuir nos fluxos de trabalho para projetos lineares.

Você quer conhecer mais sobre o software? Confira agora o curso da Build Lab de Concepção de Projetos de Infraestrutura com o InfraWorks


Fique atento ao Blog para mais artigos de BIM para Infraestrutura!

 

Referências

DNIT (2015). ISF-205: ESTUDOS DE TRAÇADO. Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/ferrovias/instrucoes-e-procedimentos/instrucoes-de-servicos-ferroviarios/isf-205-estudos-de-tracado.pdf


Sobre o Autor:


Graduado em Engenharia Civil pela Universidade de Brasília (UnB). Mestre pelo Programa de Pós-Graduação em Geotecnia da UnB. BIM Manager pela Zigurat Global Institute of Technology / Universitat de Barcelona na área de Infraestruturas, Engenharia Civil e GIS. Atualmente, Engenheiro Civil pelo Consórcio STE-SIMEMP na Assessoria Técnica do Núcleo BIM DNIT. Possui experiência em Projetos de Infraestrutura com uso de soluções Autodesk. Co-speaker no evento Autodesk University 2022. Membro do Programa Autodesk Expert Elite. Fundador da página no Instagram @bim_infra. Mentor de Rodovias na BIM Menthor. Colunista no Blog da Build Lab Academy.


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