Aplicação do BIM em Projetos Estruturais

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PRO 
Pró-Reitoria Acadêmica 
Escola de Exatas, Arquitetura e Meio Ambiente 
Curso de Engenharia Civil 
Trabalho de Conclusão de Curso 
APLICAÇÃO DO BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) E 
DA INTEROPERABILIDADE EM PROJETOS ESTRUTURAIS 
Autor: Igor de Almeida Barreto Bontempo 
Orientador: MSc. Carlos Henrique de Moura Cunha
Brasília - DF 
2017
IGOR DE ALMEIDA BARRETO BONTEMPO 
APLICAÇÃO DO BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) E DA 
INTEROPERABILIDADE EM PROJETOS ESTRUTURAIS 
Artigo apresentado ao curso de graduação 
em Engenharia Civil da Universidade 
Católica de Brasília, como requisito parcial 
para a obtenção de Título de Bacharel em 
Engenharia Civil. 
Orientador: MSc. Carlos Henrique de 
Moura Cunha 
Brasília 
2017 
Artigo de autoria de Igor de Almeida Barreto Bontempo, intitulado “Aplicação do 
Building Information Modeling (BIM) e da interoperabilidade em projetos estruturais”, 
apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em 
Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, em (28/11/2017), defendido e 
aprovado pela banca examinadora abaixo assinada: 
__________________________________________________ 
Prof. MSc. Carlos Henrique de Moura Cunha 
Orientador 
Curso de Engenharia Civil – UCB 
__________________________________________________ 
Prof. Dr. Li Chong Lee Bacelar de Castro 
Examinador 
Curso de Engenharia Civil – UCB 
Brasília 
2017 
DEDICATÓRIA 
Dedico este trabalho primeiramente a 
Deus, a minha família e a minha 
namorada, por terem me dado todo o apoio 
para que eu pudesse chegar até aqui. 
AGRADECIMENTOS 
Em primeiro lugar agradeço a Deus por ter me proporcionado saúde e inteligência 
para superar todas as dificuldades e conseguir chegar onde estou hoje. 
Agradeço ao meu orientador Carlos Henrique, por ter me dado suporte e me 
guiado nesta trajetória, tornando este trabalho uma realidade. 
A minha querida namorada Bruna, que sempre de forma especial е carinhosa me 
deu forças е coragem, me apoiando e ajudando nos momentos de dificuldades. 
Agradeço a minha tia Núbia, pelo carinho, ajuda e disposição nos momentos em 
que precisei. 
E de forma especial a minha mãe e ao meu pai, pelo amor, carinho, paciência, 
pelos seus ensinamentos e por não medirem esforços para que eu pudesse levar 
meus estudos adiante. 
APLICAÇÃO DO BUILDING INFORMATION MODELING (BIM) E DA 
INTEROPERABILIDADE EM PROJETOS ESTRUTURAIS 
IGOR DE ALMEIDA BARRETO BONTEMPO 
Resumo: 
O Building Information Modeling (BIM) reflete o estado da arte na concepção, 
execução e acompanhamento de edificações e instalações. Esta tecnologia permite a 
construção em ambiente computacional do modelo BIM, que representa a estrutura 
física do empreendimento, fazendo que com este modelo não seja uma simples 
representação 3D, mas que carregue informações como geometria, materiais, 
desempenho energético e térmico, instalações que compõem o sistema, custos, vida 
útil da edificação, operação, manutenção, entre outros. Este artigo tem como objetivo 
analisar os impactos da utilização do BIM na elaboração de projetos estruturais e 
como a interoperabilidade entre softwares pode contribuir a este processo. Para a 
elaboração deste trabalho, em um primeiro momento, foram realizadas consultas nas 
literaturas disponíveis à cerca do tema, para que assim pudessem ser embasadas 
questões referente ao tema, em seguida, partiu-se para a aplicação do BIM na 
elaboração de projetos estruturais por meio de algumas ferramentas disponíveis no 
mercado. Algumas limitações são constatadas, como em relação a interoperabilidade, 
porém, muitos dos benefícios da utilização da tecnologia são mantidos. Devido a 
abrangência, complexidade e crescente demanda pelo BIM, novas questões irão 
surgir com o decorrer dos próximos anos, podendo se tornar objeto de uma nova 
pesquisa. O BIM apresenta grandes benefícios como a automação de processos, 
diminuição de tempo gasto, elaboração de uma base de dados sólida e intercâmbio 
de dados entre ferramentas, oferecendo uma maior assertividade e transparência nas 
decisões tomadas pelos projetistas. 
Palavras-chaves: Building Information Modeling. Interoperabilidade. Projetos 
Estruturais. 
1 
1. INTRODUÇÄO
O processo de elaboração de um projeto estrutural é considerado como um 
trabalho diferenciado e importante, envolvendo certas particularidades, além de que o 
profissional envolvido neste processo deve projetar a estrutura para suportar os 
carregamentos aplicados com segurança e que este sistema seja funcional. Este 
processo tradicionalmente pode ser subdividido em quatro etapas, sendo elas 
concepção estrutural, análise da estrutura, dimensionamento e detalhamento. Todas 
estas etapas envolvem grandes responsabilidades e desafios. 
Há algum tempo atrás, os escritórios cálculo estrutural, por exemplo, 
elaboravam projetos estruturais a partir de plantas impressas de arquitetura, onde a 
fase de concepção estrutural era feita manualmente, utilizando folhas de papel 
manteiga, que quando posicionado por cima das plantas de arquitetura permitiam uma 
boa visualização, tornando assim possível o lançamento dos pilares. Com a evolução 
da informática, o uso de ferramentas computacionais, como as ferramentas Computer 
Aided Design1 (CAD), tornou-se mais que necessário para a realização destes 
processos de forma mais precisa. Além de que, há algum tempo atrás seria 
praticamente impossível que uma mesma edificação fosse calculada por diversas 
vezes, pois os métodos de cálculo eram demasiadamente lentos, e muitas 
simplificações eram necessárias. 
O Building Information Modeling (BIM), tem se mostrado como uma das mais 
promissoras tecnologias desenvolvidas para a indústria da construção, arquitetura e 
engenharias. Com a tecnologia é possível a construção de um modelo preciso de um 
edifício ou instalação em ambiente virtual, de forma que o mesmo carregue 
informações como sobre sua geometria, propriedades, materiais, características 
térmicas, desempenho energético, custos, operação, manutenção, vida, entre outras, 
necessárias para dar suporte a todo o ciclo de vida de um empreendimento. 
O BIM pode ser comparado conceitualmente a uma modelo físico em escala, 
porém, um de seus diferencias é que além de carregar informações à cerca da 
geometria do modelo, existem uma infinidade de informações que podem ser 
vinculadas, além da opção de detalhamentos automáticos, realização de análises, 
extração de quantitativos e outras funcionalidades que serão apresentadas e 
1 Pode ser definido como o uso de sistemas informáticos para auxiliar na criação, modificação, análise 
ou otimização de um projeto (NARAYAN; RAO; SARCAR, 2011). 
2 
discutidas nas próximas seções ao longo do artigo, funcionalidades estas que não 
podem ser obtidas em modelos físicos ou simples representações 2D e 3D. 
Ainda hoje, o processo de elaboração de projetos, execução, operação e 
manutenção de empreendimentos em sua grande maioria são baseados apenas em 
documentação impressa e no sistema CAD. Este tipo de processo tem se mostrado 
mais propício de erros e omissões, o que acaba por gerar custos adicionais, atrasos 
e no pior dos casos, podem comprometer o funcionamento da edificação. Além de que 
o processo de comunicação entre os participantes muitas vezes é comprometido,
devido ao tempo considerável gasto para o levantamento de informações críticas. 
Este artigo tem como objetivo analisar como a interoperabilidade entre um 
software2 de modelagem e um software de cálculo estrutural podem impactar na 
elaboração de projetos estruturais, a fim de verificar a integridade e qualidade das 
informações do projeto no processo de transição de dados, avaliar se existem 
limitações referentes a interoperabilidade nas plataformas, estabelecer diretrizes para 
o uso mais eficiente entre as ferramentas, além de levantar quais os tipos contribuição
a associação destes recursos podem gerar. 
2. MATERIALE MÉTODOS
A elaboração do artigo se divide basicamente em revisão de literatura, 
aplicação dos conhecimentos adquiridos e utilização de softwares. 
Para a elaboração deste artigo foram realizadas consultas em livros, artigos 
científicos, teses, revistas especializadas e páginas da internet. A revisão de literatura 
foi utilizada para composição e desenvolvimento da compreensão à cerca do tema 
estudado. O passo seguinte foi organização de algumas ideias expressas pelos 
diversos autores, de forma que houvesse uma convergência entre a base teórica e o 
tema do artigo. 
Para demonstrar o processo de aplicação do BIM em projetos estruturais, fez-
se necessário a utilização de algumas das ferramentas BIM disponíveis hoje no 
mercado, para a elaboração do modelo a ser utilizado como objeto de estudo. As 
ferramentas utilizadas foram o Autodesk Revit® 2018.2 e o CAD/TQS V19.2. 
2 É a manipulação, instrução de execução, redirecionamento e execução das atividades lógicas das 
máquinas (DANTAS, 2017). 
3 
2.1 BUILDING INFORMATION MODELING - BIM 
Por definição, o BIM pode ser aplicável em todo o ciclo de vida de um 
empreendimento (Ver Figura 1), partindo da fase de concepção, desenvolvimento do 
projeto e construção, até mesmo o pós-obra, como ocupação e manutenção. O BIM é 
um conjunto de ações e tecnologias que combinados possibilitam a modelagem, o 
armazenamento, o intercâmbio de informações, o gerenciamento, a consolidação e o 
fácil acesso aos vários tipos de informações à cerca de uma edificação que se deseja 
construir, utilizar e manter (EASTMAN et al, 2011). 
Figura 1 – Ciclo de aplicações BIM 
Fonte: Narke (2016) 
A aplicação do BIM se materializa através das novas ferramentas disponíveis 
no mercado, que apresentam novas funcionalidades e que a partir da modelagem 
paramétrica dos elementos possibilitam que os processos atuais, sejam realizados de 
outras maneiras, embasados em modelos muito mais refinados. Ao contrário do que 
se pensa, a tecnologia não deve ser considerada como algo novo, embora o termo 
BIM seja relativamente novo (EASTMAN et al, 2011). Esforços para alcançar a 
interoperabilidade e a colaboração de informações são objetos de estudo a algumas 
4 
 
décadas, o que é novo é o acesso da indústria às ferramentas, que se tornou possível 
pelo aumento da facilidade na aquisição de novos hardwares3 e softwares. 
 O fato do BIM ser aplicável a todas as fases de um empreendimento, torna-o 
muito abrangente, fazendo com que este seja um dos principais motivos que dificultam 
uma adequada compreensão à cerca do assunto. Como dito anteriormente, novas 
formas de realizar processos são possíveis, agora baseadas em modelos constituídos 
de objetos paramétricos e inteligentes, não apenas em documentos, como os 
desenvolvidos pela tecnologia predecessora CAD (CBIC, 2016). Muitos são os 
benefícios que esta nova tecnologia pode gerar, porém, serão destacados 
principalmente os pontos referentes à área de projetos. 
 Dentre os pontos de destaque da aplicação do BIM em projetos, o primeiro 
ponto em destaque é a possibilidade de visualização antecipada e de forma precisa 
do projeto (EASTMAN et al, 2011). Correções automáticas também são uma realidade 
oferecida com esta tecnologia, já que os objetos constituintes do projeto são 
inteligentes e obedecem a regras paramétricas, garantindo assim a possibilidade de 
realizar uma alteração em qualquer instancia do projeto, seja uma vista, corte, 
visualização 3D ou 2D, etc. (CBIC, 2016). Este tipo de recurso evita a redundância de 
informações e a necessidade de gerenciamento das mudanças feitas no projeto. 
 A partir do modelo desenvolvido em uma plataforma BIM, existe a possibilidade 
de extração de documentação 2D com a garantia das representações serem precisas 
e consistentes (CBIC, 2016). Esta funcionalidade reduz o número de pessoas 
envolvidas na elaboração de pranchas e a quantidade de erros e imprecisões 
associadas a este processo. Além de que qualquer modificação que se faça 
necessária, será feita simultaneamente na documentação vinculada ao projeto, 
evitando retrabalhos. 
 Um dos principais pontos que o BIM apresenta é a capacidade colaborativa 
entre as múltiplas disciplinas envolvidas no projeto. A fase de projeto é onde existe o 
maior número de informações, das mais variadas disciplinas e envolvendo diversos 
profissionais, partindo desta premissa, o BIM facilita a troca de informações entre 
estes profissionais, através da vinculação dos projetos autorais a um mesmo modelo 
(CBIC, 2016). 
 
3 A parte física do computador, ou seja, o conjunto de aparatos eletrônicos, peças e equipamentos que 
fazem o computador funcionar (DANTAS, 2017). 
5 
Por trabalhar com objetos paramétricos, é possível a extração de todos os 
quantitativos e espaços que podem ser utilizados na estimativa dos custos (EASTMAN 
et al, 2011). Esta função permite que todos os participantes da equipe colaborativa 
tenham noção dos custos referentes as soluções propostas, além de que os 
quantitativos extraídos são mais precisos e detalhados, dados estes que podem 
embasar melhor os orçamentos e o planejamento construtivo. 
O BIM oferece inúmeras possibilidades de vinculação dos modelos, propicia 
oportunidade a realização de diversas simulações, análises e oportunidades de 
melhorar a qualidade das edificações. Portanto, é imprescindível que a utilização do 
BIM seja crescente para o desenvolvimento contínuo desta tecnologia (CBIC, 2016). 
O aprimoramento dos processos realizados em cada fase de projeto, como 
consequência trarão uma redução dos problemas relacionados às práticas ainda hoje 
adotadas. A implementação inteligente do BIM, causará grandes impactos na maneira 
em que as partes envolvidas se relacionam (EASTMAN et al, 2011). Devido a 
necessidade de alimentação do modelo BIM com intenso número de informações, o 
processo colaborativo começa mais cedo entre os arquitetos, engenheiros e outras 
partes envolvidas, já que a fase em que demanda o maior fluxo de informações é a 
de projeto. 
O BIM torna possível a colaboração de informações de maneira mais efetiva, 
porém, está abordagem introduz novas questões que dizem respeito ao 
desenvolvimento de equipes colaborativas dentro de um empreendimento e diretrizes 
para o uso e compartilhamento adequado das informações inerentes ao modelo. 
Essas questões podem ser reduzidas com a utilização de padrões Industry Foundation 
Classes (IFC)4 e outros formatos, com a finalidade de possibilitar intercâmbio de 
dados, servidores também devem ser utilizados para o compartilhamento dos modelos 
autorais com toda equipe colaborativa (EASTMAN et al, 2011). 
2.1.1 Processo colaborativo 
A fase de projeto pode reunir uma grande diversidade de profissionais, de 
acordo com o tamanho da edificação e das intenções relacionadas ao 
empreendimento. Estes profissionais constituem as equipes de projeto, e estas 
4 É um padrão global usado para descrever, compartilhar e trocar de informações gerenciais de 
construções e de instalações (MCPARTLAND, 2017). 
6 
 
equipes são compostas por arquitetos, engenheiros, técnicos, entre outros. Cada 
equipe é responsável pelo desenvolvimento de um ou mais projetos autorias, que 
serão parte da solução adequada (CBIC, 2016). 
 No processo tradicional, existe uma hierarquia para a elaboração e as 
colaborações se baseiam em reuniões, ligações e documentos. Com o advento dos 
documentos eletrônicos e popularização da internet novas opções puderam ser 
inseridas neste processo, como a troca de e-mails, conferências e videoconferências 
pela web (CBIC, 2016; EASTMAN et al, 2011). O problema deste tipo de processo é 
que muitas das vezes as decisões são centralizadas devido a hierarquia entre os 
envolvidos, e um único profissional é responsável por gerenciar o desenvolvimento e 
a compatibilização do projeto. Este tipode sistema hierárquico pode diminuir o 
comprometimento de alguns participantes da equipe colaborativa. Os baixos índices 
de interação entre os membros das equipes podem resultar em inconsistências, 
incompatibilidades ou até mesmo erros. 
Com o crescimento do uso do BIM a maneira em que as equipes de projeto se 
relacionam também é afetado. Os chamados processos colaborativos, proporcionam 
um melhor acesso às várias informações, além de agilizar as trocas entre os membros 
da equipe de projeto. A colaboração oferecida com o BIM descentraliza o poder sobre 
as decisões, portanto as responsabilidades passam a ser distribuídas por toda equipe 
(CBIC, 2016). Ela permite aos projetistas trabalharem juntos livremente, apresentando 
soluções integradas para os seus sistemas e extraindo o máximo potencial de toda 
equipe. 
 Os processos tradicionais de colaboração resultam em interações mais longas, 
que em geral resultam em multitarefas nas duas direções, multitarefas resultam em 
perda de tempo, pois é necessário lembrar-se do contexto em que cada projeto está 
inserido e questões relacionadas ao empreendimento, este tipo de interação pode 
resultar em erros com mais frequência, portanto, podem gerar custos adicionais 
(EASTMAN et al, 2011). O modelo proposto de informações compartilhas, por sua 
vez, tem como resultado interações mais rápidas entre projetistas, que elevam a 
qualidade dos projetos e processos realizados, como resultado gasta-se menos tempo 
na realização das tarefas. Além de que interações mais rápidas proporcionam 
aprimoramento e inclusão de novas técnicas e métodos. 
 Para que o processo colaborativo funcione de maneira adequado, diversas 
questões devem ser levadas em consideração, no artigo são tratadas apenas algumas 
7 
 
questões básicas. Uma destas questões é a modelagem paramétrica, que consiste 
em como informações inerentes as diferentes disciplinas podem ser definidas e 
vinculadas a objetos. Por fim, a interoperabilidade entre os diferentes softwares e 
sistemas, que fará intercâmbio dos dados contidos no modelo (CBIC, 2016). 
 
2.1.2 Modelagem paramétrica 
 
As primeiras formas de modelagem paramétrica baseada em objetos foram 
desenvolvidas originalmente nos anos 1980. Ela não representa objetos com 
geometria e propriedades fixas (EASTMAN et al, 2011). Diferentemente de outros 
tipos de representação, ela representa objetos regidos por parâmetros e regras que 
definem a geometria, bem como características não geométricas e propriedades. 
Essas características permitem a atualização automática dos mesmos, de acordo com 
as mudanças feitas pelo usuário. 
No projeto paramétrico, o usuário define as famílias ou classes de elementos, 
que é um conjunto de interações responsáveis por controlar os parâmetros de cada 
objeto, de acordo com o contexto de cada um. Objetos são definidos usando 
parâmetros envolvendo distancias, ângulos e regras como vinculado a, paralelo a e 
distância de (EASTMAN et al, 2011). Essas interações permitem que cada instância 
varie de acordo com as regras que regem seus parâmetros e contexto inserido. Estas 
regras também podem ser definidas como requisitos, dando ao usuário a possibilidade 
de realizar modificações posteriores, enquanto estas regras são atualizadas em todas 
as instâncias do projeto de maneira automática. Portanto, são permitidas ambas as 
interpretações para modelagem paramétrica. 
Estas propriedades incluem as mais variadas informações, como materiais 
necessários para a confecção de elementos estruturais, resistência do aço, 
especificações técnicas, propriedades construtivas, comportamento estrutural, 
questões ligadas a sustentabilidade, entre outros. As propriedades são organizadas 
bibliotecas dentro das ferramentas BIM de acordo com suas características e funções. 
Os modelos paramétricos são baseados em objetos com um conjunto 
predefinido de famílias de objetos. Um edifício modelado em ambiente BIM nada mais 
é do que a junção de vários elementos, onde cada elemento é constituído de diversos 
esquemas de dados (EASTMAN et al, 2011). O processo de modelagem é realizado 
através ferramentas hoje oferecidas no mercado, cada ferramenta varia nas famílias 
8 
 
de objetos oferecidas, nas regras que as regem e em seu comportamento no contexto 
inserido. 
 Hoje já é possível obter diversas famílias de objetos, seja através dos próprios 
distribuidores de softwares BIM ou navegando na internet. Uma característica 
importante é que todas as ferramentas BIM possibilitam a definição de famílias de 
objetos personalizados, de acordo com a necessidade do usuário. Está sendo 
desenvolvida a primeira Norma BIM brasileira pela Associação Brasileira de Normas 
Técnicas (ABNT)5, a Norma Brasileira (NBR)6 15965 (CBIC, 2016). A norma consiste 
em um sistema de classificação e padronização dos diversos tipos de informações 
que um modelo BIM pode conter. 
Observando as principais características da modelagem paramétrica, ela se 
torna um poderoso recurso na criação e edição de geometrias. Uma edificação por 
exemplo contém inúmeros elementos, algumas das vezes esse número passa de um 
milhão de objetos, tornando praticamente inviável a criação e edição de tantos 
elementos sem uma ferramenta BIM. 
Mesmo com todas as possibilidades de visualização em um modelo BIM, ainda 
existe a necessidade da elaboração de documentos, contendo especificações, 
propriedades, relatórios e detalhamentos. As burocracias que envolvem cada fase do 
ciclo de vida de uma obra, é baseada principalmente em documentação impressa. 
Com a modelagem da informação da construção, cada instancia de objeto da 
construção, sua forma, propriedades e posicionamento no modelo, é definida somente 
uma vez. Desta maneira, todos os desenhos, relatórios e conjuntos de dados para 
análises são consistentes se retirados da mesma versão do modelo de construção 
(JUNIOR, 2017). 
A modelagem paramétrica trará grandes impactos a todos aspectos da indústria 
da construção civil, ela resolve questões algumas fundamentais ligadas a vários 
processos, como extração de informações geométricas e propriedades, análises e 
simulações, planejamento executivo e representações. A extensão de todo o potencial 
 
5 Atividade que estabelece, em relação a problemas existentes ou potenciais, prescrições destinadas à 
utilização comum e repetitiva com vistas à obtenção do grau ótimo de ordem em um dado contexto. 
Consiste, em particular, na elaboração, difusão e implementação das Normas (ABNT, 2014). 
6 Norma é o documento estabelecido por consenso e aprovado por um organismo reconhecido, que 
fornece regras, diretrizes ou características mínimas para atividades ou para seus resultados, visando 
à obtenção de um grau ótimo de ordenação em um dado contexto (ABNT, 2014). 
9 
da modelagem paramétrica baseada em objetos só será conhecida há alguns anos, 
pois, novas aplicações ainda estão sendo desenvolvidas (EASTMAN et al, 2011). 
2.1.3 Interoperabilidade 
Um dos grandes incentivos ao desenvolvimento de ferramentas BIM é a 
modelagem paramétrica dos objetos, que podem ser utilizados em inúmeras 
atividades de suporte e construção (EASTMAN et al, 2011). Há várias aplicações 
disponíveis hoje, que realizam análises estruturais, dimensionamento de tubulações 
hidrossanitárias, estudo de luminotécnica, uso de energia solar, entre outras inúmeras 
possiblidades, que podem fornecer diversas informações entre si. Portanto, a 
necessidade de interação entre estas aplicações é um requisito fundamental para o 
BIM. 
Figura 2 – Fluxos de interações Tradicional vs. BIM 
Fonte: ACCA software (2017) 
A interoperabilidade pode ser compreendida com a capacidade que dois ou 
mais sistemas (informatizados ou não) possuem de trocar informações e utiliza-las. 
Pode ser compreendida como a necessidade de interação entre diferentes usuários, 
aplicações e sistemasoperacionais, para a elaboração de um produto final, resultado 
da comunicação entre diversos meios e usuários, conforme mostrado na figura 2 
10 
 
(AZEVEDO, 2015; CBIC, 2016). A interoperabilidade ainda é um dos maiores 
desafios encontrados no desenvolvimento de processos completamente colaborativos 
entre equipes, muito têm se empenhado para o desenvolvimento de padrões, 
protocolos e diretrizes para o uso em toda indústria da arquitetura, construção e 
engenharia. 
Os principais segmentos de formatos de intercâmbio de informações entre 
ferramentas BIM podem ser divididos basicamente em três grupos, formatos 
proprietários, formatos públicos específicos e formatos públicos abertos (CBIC, 2016). 
Formatos proprietários são utilizados unicamente para o intercâmbio de 
informações pelo quais foram desenvolvidos, não havendo interação com nenhum 
outro tipo de sistema ou aplicação, viabilizando apenas a comunicação entre 
softwares específicos. As conexões estabelecidas através destes formatos 
geralmente são de alta qualidade e confiáveis, pois os desenvolvedores conseguem 
prever as condições em que estes arquivos poderão ser utilizados, evitando 
inconsistências, perdas de dados ou falhas (CBIC, 2016; EASTMAN et al, 2011). 
Os desenvolvedores de softwares, de certa forma preferem o estabelecimento 
de conexões proprietárias, além das ferramentas as suportarem de maneira mais 
eficiente, este tipo de conexão garante que os usuários não utilizem ferramentas dos 
concorrentes. Em contrapartida, existe um desejo natural, principalmente em 
empreendimentos que envolvem grandes equipes, pela integração e combinação dos 
diversos recursos oferecidos pelas diferentes aplicações dos desenvolvedores 
variados (CBIC, 2016). 
Entre os formatos públicos específicos se destaca o Steel Integration Standard 
(CIS/2), este formato é destinado especificamente ao desenvolvimento de projetos de 
estruturas metálicas (EASTMAN et al, 2011). O CIS/2 é um formato neutro e viabiliza 
o intercâmbio de dados referentes a estruturas metálicas pode meio de diferentes 
aplicações, como por exemplo, softwares de análises e dimensionamento, softwares 
CAD e outras aplicações especificas a este segmento (CBIC, 2016). O formato é 
voltado para a troca de dados relacionados ao desenvolvimento de modelos 
estruturais e é considerado como referência no segmento de formatos públicos 
específicos. 
Dentre os formatos públicos abertos, o Industry Foundation Classes (IFC) é o 
principal representante. O IFC é importante para descrever, trocar e compartilhar 
informações utilizadas na indústria da construção civil e também no setor de 
11 
 
gerenciamento (PETRIE, 2008). É fruto do esforço feito pela comunidade internacional 
de padronização International Organization for Standardization - STandard for the 
Exchange of Product model data (ISO-STEP)7, foi desenvolvido com base na 
linguagem de modelagem de dados EXPRESS8. A linguagem EXPRESS possui 
diversas aplicações, incluindo um formato compacto, bancos de dados de objetos, 
Structured Query Language (SQL)9 e Extensible Markup Language (XML)10 (CBIC, 
2016; EASTMAN et al, 2011). 
O setor público deseja evitar uma solução proprietária que daria a uma única 
plataforma o monopólio. Somente o IFC e o CIS/2 são padrões públicos e 
internacionalmente reconhecidos. Portanto, o modelo de dados IFC será 
provavelmente o formato padrão para o intercâmbio de dados e integração dentro das 
industrias de construção de edificações (CBIC, 2016). O IFC consiste em um formato 
com estrutura extensível que tem como objetivo poder tratar todas as informações 
utilizáveis em todo o ciclo de vida de um empreendimento, desde a concepção inicial 
a operação (MANZIONE, 2016). O formato é fundamental para o processo 
colaborativo e para a interoperabilidade entre as plataformas BIM, portanto, o formato 
é aberto e pode ser utilizado por qualquer um desenvolvedor que se interessar em 
adaptar suas aplicações para ler e gravar o IFC. 
Cada aplicação BIM apresenta sua própria estrutura de dados nativa para a 
que possa ser realizada a representação do modelo dentro da interface do software. 
Cada uma delas trabalha os dados de uma maneira, utilizando internamente 
diferentes tipos de representações. Algumas destas ferramentas simplesmente 
guardam todos os dados, propriedades e relações, no entanto outras aplicações 
apenas avaliam essas informações sob demanda (EASTMAN et al, 2011). 
Um ficheiro IFC deve ser capaz de representar uma ampla gama de 
informações referentes a geometria, relações, propriedades e meta-propriedades dos 
objetos que constituem o modelo. O formato pode ser lido pelos mais variados tipos 
de softwares BIM, portanto, inúmeras informações referentes aos processos 
 
7 Trata-se da norma ISO 10303, referente a representação e troca de dados de fabricação de produtos, 
seu uso não se limita apenas a construção civil (EASTMAN et al, 2011). 
8 Esta linguagem adota muitos conceitos de orientação a objetos, incluindo a herança múltipla, portanto, 
o objeto se refere a um conceito de linguagem computacional (EASTMAN et al, 2011). 
9 É uma linguagem de programação padronizada usada para gerenciar bancos de dados relacionais e 
executar várias operações nos dados neles (SIRKIN, 2016). 
10 O padrão XML é uma maneira flexível de criar formatos de informação e compartilhá-los por meio 
eletrônico de dados estruturados através da Internet pública, bem como através de redes corporativas 
(DOSZKOCS et al., 2014). 
12 
 
realizados em um modelo podem ser carregadas. Estas informações, como referentes 
aos modelos de arquitetura, estruturas, instalações, etc., podem ser facilmente 
filtradas e identificadas por um software que suporte o IFC. A cobertura de dados 
cresce a cada nova versão, de acordo com o uso crescente e as necessidades e 
limitações encontradas pelos usuários e desenvolvedores (CBIC, 2016; EASTMAN et 
al, 2011). 
Devido a variação das representações dos objetos, alguns esforços estão 
sendo realizados para que os subconjuntos do IFC possam ser definidos com uma 
maior precisão. Estes esforços envolvem o desenvolvimento de tradutores de dados 
baseados em fluxos de trabalhos específicos. Estão sendo desenvolvidos fluxos de 
trabalho para o uso mais eficiente do IFC, umas operam com uma única passagem 
de dados em conjunto, enquanto outras estão antecipando múltiplos intercâmbios de 
maneira iterativa. Estes fluxos proporcionaram um aumento significativos na robustez 
do intercâmbio de dados com o IFC, além de eliminar a necessidade da realização de 
testes, como é feito hoje em dia (EASTMAN et al, 2011). 
Ainda que os padrões IFC tenham sido amplamente empregados em diversas 
aplicações e evoluído significativamente, a cobertura total dos intercâmbios no ciclo 
de vida um empreendimento, a definição de inúmeros fluxos de trabalho demandará 
um certo tempo, o uso exclusivo do IFC ainda não é suficiente, o formato ainda 
apresenta algumas limitações e para alcançar o trabalho colaborativo desejado, o uso 
de outros recursos para viabilizar este processo ainda é necessário (CBIC, 2016). 
 
2.2 MODELO DE ESTUDO 
 
Para demonstrar a aplicação do BIM em projetos estruturais, optou-se por 
utilizar um modelo arquitetônico já pronto, com o intuito de simular o processo em que 
o engenheiro calculista recebe do arquiteto o projeto arquitetônico. Nos próximos itens 
serão apresentados o modelo arquitetônico, juntamente com suas principais 
características, as ferramentas utilizadas e o modelo estrutural, abordando os 
materiais utilizados, carregamentos e combinações consideradas, o desenvolvimento 
do modelo estrutural em ambiente BIM, o dimensionamento da estrutura em um 
software de cálculo estrutural e os fluxos de dados utilizados estabelecidos. 
É importante salientar que este artigo não tem como objetivo comparar as 
capacidadese características oferecidas pelos softwares utilizados à outras 
13 
 
ferramentas disponíveis no mercado. Porém, serão levantadas as vantagens, 
dificuldades e limitações encontradas no decorrer dos processos inerentes ao modelo 
estudado neste artigo. 
 
2.2.1 Características gerais 
 
 O modelo arquitetônico escolhido trata-se de edifício multifamiliar de quatro 
pavimentos, desenvolvido pelo próprio autor, no componente referente à arquitetura 
do Autodesk Revit® 2018. O edifício possui um nível térreo, mais três pavimentos tipo 
e uma cobertura. O nível térreo e os pavimentos tipo possuem quatro apartamentos 
de aproximadamente 70 m², todos os pavimentos possuem as mesmas 
características, mudando apenas na cobertura, onde há uma platibanda de um metro 
de altura em volta de todo o contorno da edificação, um telhado metálico e um 
reservatório localizado no centro do edifício, conforme mostrado na figura 2. 
 
Figura 3 - Modelo Arquitetônico 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 A versão do Autodesk Revit® utilizada neste artigo conta com três módulos, 
Architecture, Structure e MEP, destinadas respectivamente a elaboração de projetos 
de arquitetura, estruturas e elétricos, hidráulicos e mecânicos. Todos estes módulos 
compartilham a mesma base, mudando apenas a interface de trabalho da ferramenta, 
de acordo com as funcionalidades e as necessidades apresentadas pelo usuário, além 
14 
de que podem fazer integração direta entre si (AUTODESK, 2016). Optou-se por 
utilizar o Revit® 2018 pelo fato da Autodesk disponibilizar versões educacionais de 
seus produtos, garantindo mais facilmente o acesso a estre tipo ferramenta. 
2.2.2 Critérios de projeto 
Um projeto estrutural deve garantir segurança, durabilidade e funcionalidade 
da estrutura. A elaboração deste tipo de projeto divide-se basicamente em quatro 
etapas, sendo elas concepção estrutural, análise estrutural, dimensionamento e 
detalhamento (KIMURA, 2007), devido à complexidade e quantidade de questões que 
podem ser levantadas nas etapas de análise e dimensionamento e pelo fato que essas 
implicações não resultam em prejuízos para o desenvolvimento dos objetivos 
relacionados a este artigo, estas etapas sofreram simplificações. Porém, atentou-se 
para que alguns critérios estabelecidos pela Associação Brasileira de Normas 
Técnicas (ABNT), em especial as normas NBR 6118 e NBR 6120, fossem levados em 
consideração. 
Para a elaboração do modelo estrutural serão consideradas como 
carregamentos permanentes o peso próprio da estrutura (PPest), que é calculado pelo 
próprio pelo Revit® de acordo com a peso específica dos materiais utilizados em cada 
elemento da estrutura, as cargas de alvenaria, as cargas de revestimento e as cargas 
provenientes do telhado, de acordo com os valores estabelecidos pela NBR 6120, 
outros tipos de carga não serão considerados na fase de modelagem estrutural. Como 
carregamentos variáveis serão considerados os valores recomendados pela NBR 
6120 de uso e ocupação e sobrecargas. Todos os carregamentos utilizados no modelo 
estão resumidos na tabela 1, localizada logo abaixo. No modelo de estruturas não 
serão utilizados carregamentos provenientes do vento, apenas para que o número de 
combinações de carga seja reduzido, não comprometendo em nada os resultados que 
serão obtidos, porém, este tipo de prática não é recomendável. 
A partir da definição dos carregamentos atuantes na estrutura, são definidas as 
combinações de cargas. Uma combinação de cargas pode ser entendida como a 
combinação de ações que têm probabilidade não desprezíveis de atuarem em 
conjunto sobre a estrutura durante um período preestabelecido (CARVALHO; FILHO, 
2016). Nos itens 11.1 e 11.2 da NBR 6118 estão os valores dos coeficientes de 
combinações últimas e de serviço e no item 11.8 são definidas as verificações 
15 
 
necessárias para a definição das combinações referentes aos Estados Limites Últimos 
(ELU)11 e de Serviço (ELS)12. As combinações últimas e de serviço que serão 
utilizadas no modelo estrutural estão descritas na tabela 2, devido ao fato das 
combinações serem inseridas manualmente pelo usuário, inserir todas as possíveis 
combinações possíveis dentro de uma estrutura pode ser considerado um processo 
inviável. Portanto, no modelo de estruturas desenvolvido no Revit® só serão levadas 
em considerações as combinações últimas normais (concreto armado) e combinações 
quase permanentes de serviço. 
 
Tabela 1 – Carregamentos considerados no modelo de estruturas 
Cargas permanentes 
Fg1k - Paredes de Alvenaria 9,73 KN/m 
Fg2k – Platibanda 3,04 KN/m 
Fg3k - Revestimento + Piso 2,85 KN/m² 
Fg4k - Telhado metálico 1,5 KN/m² 
Cargas Variáveis 
Fq1k - Dormitórios, salas, copa, cozinhas e banheiros 1,5 KN/m² 
Fq2k - Despensa, área de serviço e lavanderia 2 KN/m² 
Fq3k – Corredores 3 KN/m² 
Fq4k - Cobertura sem acesso ao público 2 KN/m² 
Fonte: Elaborado pelo autor 
Tabela 2 - Combinações últimas e de serviço 
Combinações últimas normais 
Fd1 = (1,4 x PPest.) + (1,4 x Fg1k) + (1,4 x Fg2k) + (1,4 x Fg3k) + (1,4 x Fg4k) + 1,4 x (Fq1k + 
(0,5 x Fq2k) + (0,5 x Fq3k) + (0,5 x Fq4k)) 
Fd2 = (1,4 x PPest.) + (1,4 x Fg1k) + (1,4 x Fg2k) + (1,4 x Fg3k) + (1,4 x Fg4k) + 1,4 x (Fq2k + 
(0,5 x Fq1k) + (0,5 x Fq3k) + (0,5 x Fq4k)) 
Fd3 = (1,4 x PPest.) + (1,4 x Fg1k) + (1,4 x Fg2k) + (1,4 x Fg3k) + (1,4 x Fg4k) + 1,4 x (Fq3k + 
(0,5 x Fq1k) + (0,5 x Fq2k) + (0,5 x Fq4k)) 
Fd4 = (1,4 x PPest.) + (1,4 x Fg1k) + (1,4 x Fg2k) + (1,4 x Fg3k) + (1,4 x Fg4k) + 1,4 x (Fq4k + 
(0,5 x Fq1k) + (0,5 x Fq2k) + (0,5 x Fq3k)) 
Combinações de serviço quase permanentes 
Fdserv.1 = PPest + Fg1k + Fg2k + Fg3k + Fg4k + (0,3 x Fq1k) + (0,3 x Fq2k) + (0,3 x Fq3k) + (0,3 x 
Fq4k) 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
11 É aquele relacionado ao colapso ou a qualquer outra forma de ruína estrutural que determine a 
paralisação, no todo ou em parte, do uso da estrutura (CARVALHO; FILHO, 2016). 
12 É relacionado à durabilidade das estruturas, à aparência, ao conforto do usuário e à boa utilização 
funcional das mesmas (CARVALHO; FILHO, 2016). 
16 
 
 Conforme o item 6.1 da NBR 6118, as estruturas devem ser projetadas 
conforme as condições ambientais em que ela está inserida, portanto, apenas para 
fins didáticos a estrutura utilizada será classificada como Classe de Agressividade 
Ambiental II, ambiente urbano, grau de agressividade moderado e risco de 
deterioração da estrutura pequeno. Os cobrimentos nominais de armadura para 
pilares e vigas é de 30 mm e de lajes, 25 mm. 
 Por fim, o sistema estrutural utilizado consistirá em lajes maciças, vigas, pilares 
e blocos de fundação, todos de concreto armado. A resistência característica a 
compressão adotada para os blocos é de 25 Mpa e para lajes, vigas e pilares, de 35 
Mpa. O aço utilizado em todos os elementos estruturais é o CA50. Para as lajes 
adotou-se espessuras de 12 cm e 15 cm. O quadro estrutural de vigas é composto 
por vigas de 19x40 cm, 19x50 cm e 19x60 cm, os pilares por sua vez, apresentam três 
tipos de seções, sendo estas, 19x40 cm, 19x60 cm e 19x90 cm, já os blocos de 
fundação utilizados possuem a dimensão de 150x150x90 cm. 
 
2.2.3 Modelo estrutural 
 
 O modelo utilizado neste artigo foi desenvolvido no componente destinado ao 
projeto de estruturas, o Revit Structure®. Esta versão permite o lançamento da 
estrutura diretamente sobre a arquitetura, que pode ser inserida por meio da 
importação de arquivos 2D, no caso em formatos .DWG13, ou sobre o modelo de 
arquitetura, do componente Revit Architecture®, que pode ser vinculado ao modelo 
estrutural (RENDEIRO, 2016). A segunda opção mostrou ser mais interessante, 
portanto, este será o tipo de conexão entre os modelos utilizados, pelo fato do modelo 
estar diretamente vinculado ao modelo de arquitetura, trazendo assim maior 
assertividade nas decisões tomadas pelo projetista,além de que o vínculo oferece a 
possibilidade de atualizações automáticas, de acordo com as alterações impostas sob 
o modelo de arquitetura. 
 Após o vínculo estabelecido com o modelo de arquitetura, foram criados os 
níveis dentro de uma janela de elevação. Pelo fato do modelo estar vinculado ao 
modelo de arquitetura, o Revit® dispõe da opção de “copiar/monitorar”, localizada na 
aba “Colaborar”, esta opção permite que os níveis presentes no componente 
 
13 Refere-se a um ambiente de tecnologia e arquivos .dwg, o formato nativo de arquivo para o software 
AutoCAD® da Autodesk (AUTODESK, 2016). 
17 
 
arquitetônico sejam colaborados com o modelo que está sendo desenvolvido, além 
de que este tipo de conexão atualiza automaticamente os níveis caso seja realizada 
alguma alteração no modelo arquitetônico. Portanto, esta opção foi empregada no 
desenvolvimento do modelo estrutural, somente um nível independente foi criado para 
a fundação, com um deslocamento de 60 cm em relação ao nível Térreo. 
 Após a criação dos níveis que serão utilizados, a cada um destes níveis o 
Revit® atribuiu uma planta estrutural, conforme definido pelo usuário. Em seguida 
foram configurados os elementos e os materiais utilizados, conforme especificado na 
seção 2.2.2. Com as plantas e os elementos estruturais configurados, deu-se início 
ao lançamento dos eixos, de acordo com o modelo arquitetônico subjacente à planta. 
Estes eixos irão servir de base para que os elementos que compõem a estrutura 
possam ser lançados, conforme mostrado na figura 3. 
 
Figura 3 - Detalhe de eixos e lançamento da estrutura 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 Logo após o lançamento de todos os elementos em apenas um quadrante da 
edificação, por se tratar de uma edificação totalmente simétrica, os elementos foram 
copiados para os outros três quadrantes através do comando “Espelhar”, disponível 
na aba “Modificar” e no grupo “Modificar”. Em seguida todos os elementos do sistema 
estrutural lançados no nível “Pav. 1” são selecionados e copiados para os níveis “Pav. 
2, Pav. 3 e Cobertura”, que apresentam a mesma disposição dos elementos, através 
18 
 
dos comandos presentes na aba “Modificar” > “Área de transferência” > “Cópia 
alinhada para os níveis selecionados”. 
 Devido os pilares terem sido lançados intencionalmente no nível “Pav. 1” para 
que pudessem ser copiados, após este procedimento todos os pilares estruturais do 
nível são selecionados e copiados para os outros níveis, o nível de origem é alterado 
para o nível “Fundação”. Em seguida, são lançados os blocos de fundação e as vigas 
baldrames, este processo é similar aos outros descritos anteriormente. 
 Após a realização do lançamento completo da estrutura, já é possível ter uma 
noção completa do modelo geométrico que representa a concepção estrutural 
utilizada no edifício, conforme mostrado na figura 4. 
 
Figura 4 - Lançamento estrutural finalizado 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 O Revit Structure® introduz um conceito de representação física e analítica da 
estrutura. O modelo geométrico é a representação do modelo da estrutural do edifício, 
já o modelo analítico transfere esses dados às informações de interesse ao projeto 
estrutural. Fundamentalmente, tanto as representações físicas como analíticas da 
estrutura são podem ser plenamente associadas no Revit Structure®, facilitando a 
integridade do BIM (RENDEIRO, 2016). A partir do modelo geométrico da estrutura 
se obteve o modelo analítico (Ver Figura 5). 
19 
 
 
Figura 5 - Modelo analítico da estrutura 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 O processo para obter o modelo analítico muita das vezes necessita que se 
realizem ajustes manuais, principalmente se pequenos desníveis, inclinações ou 
excentricidades, estiverem presentes no modelo estrutural, gerando a necessidade de 
criar “vínculos analíticos” entre os elementos. Um vínculo analítico é um elemento 
conectando dois nós analíticos separados. A criação de vínculos analíticos simplifica 
e acelera a análise estrutural do modelo, afetando os resultados para a extensão 
aceitável (AUTODESK, 2016). Portanto, é fundamental que todo o modelo analítico 
seja verificado antes que siga para um software de dimensionamento. No modelo 
utilizado, as verificações foram realizadas visualmente e por meio dos mecanismos 
do grupo “Ferramentas de modelo analítico”, encontradas na aba “Analisar”. Estas 
verificações garantem a integridade e consistência do modelo analítico 
 Concluídas as verificações do modelo analítico, foram inseridos os casos de 
carga e combinações, conforme especificado na seção 2.2.2., este tipo de 
procedimento foi utilizado apenas para que possa ser verificado o intercâmbio destas 
informações com a ferramenta de dimensionamento e normalmente é utilizado apenas 
para que possam ser retiradas algumas impressões iniciais sobre o comportamento 
da estrutura. Mesmo com o número de carregamentos reduzido, a densidade de 
informações no modelo analítico pode se tornar muito grande, dificultando a 
navegação e o entendimento da disposição das cargas, conforme é mostrado na 
figura 6. 
20 
 
 
Figura 6 - Detalhe do modelo analítico com os carregamentos 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
2.3 FLUXO DE DADOS ENTRE AS PLATAFORMAS 
 
 A capacidade de interoperabilidade entre o Revit® e o CAD/TQS será analisada 
por meio da transposição do modelo estrutural, desenvolvido no componente 
destinado ao projeto de estruturas, Revit Structure®, para dentro o TQS. A estrutura 
será submetida a análise e dimensionamento dos elementos estruturais, cujos 
detalhes serão mostrados de maneira simplificada, de maneira a evidenciar os 
processos de tratamento das informações e propriedades inseridas na ferramenta de 
modelagem BIM dentro da aplicação computacional de cálculo. Após o 
processamento da estrutura, a mesma irá voltar para o Revit®, onde será analisado o 
fluxo reverso de informações entre as plataformas. Na etapa seguinte, serão 
modeladas as armaduras, de acordo com as respectivas taxas obtidas no TQS e 
realizada a compatibilização da arquitetura. 
 A conexão entre as ferramentas será realizada por meio do plug-in TQS-Revit® 
desenvolvido pela TQS Informática Ltda., este é um tipo de conexão proprietária entre 
ferramentas. O aplicativo é acoplado a interface de trabalho do Revit® com a 
finalidade de executar a importação e exportação de modelos para o TQS (BELK; 
SILVA, 2011). Além da definição geométrica precisa de cada um dos elementos, 
também um conjunto de informações complementares são exportados em forma de 
atributos (TQS INFORMÁTICA, 2015). 
21 
 
 
2.3.1 Fluxo entre Revit® e TQS 
 
 Após a instalação do plug-in TQS-Revit®, disponível para download no próprio 
site da TQS, a interface de trabalho do Revit Structure® conta com uma nova aba, 
chamada “TQS”, conforme apresentado na Figura 7, a partir desta aba é possível o 
que modelo estrutural desenvolvido seja exportado em forma de um ficheiro .RTQ, 
que poderá ser lido e carregado pelo CAD/TQS. A aba TQS ainda conta com 
possibilidade de importação de arquivos .TQR, que será utilizada na próxima seção 
para analisar o fluxo reverso de exportação, além de outras possibilidades intercâmbio 
que não serão discutidas neste trabalho. 
 
Figura 7 - Interface de trabalho da aba TQS dentro do Revit® 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 Dentro da interface de trabalho do CAD/TQS, acessando o menu “Arquivo”, em 
seguida selecionando a opção “Edifício”, logo após a opção “Exportar/importar 
projeto”, onde pode ser selecionada a opção de importação do modelo elaborado no 
Revit®. A importação ocorre por meio da seleção do arquivo gerado pelo plug-in, que 
será carregada. Na figura 8 já é possível observar a estrutura lançada no Revit® 
dentro do CAD/TQS. 
 Com o modelo já carregado no software de dimensionamento,são verificados 
os atributos e a geometria referentes aos elementos que compõem o sistema 
estrutural lançado no Revit®. Após a etapa de verificação, a estrutura está apta para 
a análise e dimensionamento. Dentre os parâmetros verificados, destacam-se os 
materiais utilizados no lançamento estrutural que foram substituídos pelos materiais 
22 
 
pré-definidos do TQS, os elementos de fundação que não foram carregados, alguns 
pilares tiveram seus eixos rotacionados e algumas vigas foram invertidas, portanto, 
correções manuais tiveram que ser efetuadas e novas fundações tiveram que ser 
lançadas e desta vez optou-se por lançar sapatas de 200 x 300 cm, apenas para 
diferenciação entre os modelos. Os carregamentos e combinações vinculados ao 
modelo analítico apresentaram problemas e não puderam ser utilizados, o que exigiu 
que estes carregamentos fossem lançados novamente dentro do CAD/TQS, que a 
princípio apresenta uma maior robustez e automatização no processo se comparado 
ao Revit®. 
 
Figura 8 – Modelo estrutural dentro do CAD/TQS 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
 A estrutura então é submetida a análise e dimensionamento dos elementos 
estruturais e com isso são obtidas as respectivas taxas de armadura de cada 
elemento. O CAD/TQS gera automaticamente todo o detalhamento da estrutura, que 
pode ser facilmente exportado para uma ferramenta de detalhamento, como é o caso 
do AutoCAD®. Os critérios estabelecidos pela norma NBR 6118 são verificados 
automaticamente pelo CAD/TQS, pois o software oferece suporte as normas 
brasileiras (TQS INFORMÁTICA, 2017). Porém, não foram verificados 
23 
minuciosamente se todos os critérios foram atendidos pela estrutura, por não 
comprometer os objetivos analisados neste artigo. 
2.3.2 Fluxo entre TQS e Revit® 
Após a realização das correções e dimensionamento da estrutura, o fluxo de 
comunicação entre as ferramentas apresentado, agora partindo de dentro do 
CAD/TQS, é bem semelhante ao descrito na seção 2.3.1. Dentro da interface de 
trabalho do CAD/TQS, abrindo a aba “arquivo” > “edifício” > “exporta/importar 
projetos”, desta vez será selecionada a opção “Exportar/sincronizar modelo para o 
Revit®”, conforme apresentado na figura 9. Será gerado um arquivo .TQR, carregando 
as informações selecionadas referentes ao modelo gerado pela ferramenta de cálculo 
estrutural, podendo conter informações sobre os elementos e atributos, como 
resistência característica a compressão do concreto e taxas de armadura. 
Figura 9 – Mecanismo de exportação/importação CAD/TQS
Fonte: Elaborado pelo autor 
Já dentro da ferramenta Revit® ocorre o processo de importação do arquivo 
fornecido pelo CAD/TQS, que é inserido através da aba “TQS” > “Importar .TQR”, 
realizados estes passos, será aberta uma janela de busca onde o arquivo em questão 
poderá ser selecionado. Em seguida uma nova janela se apresenta, disponibilizando 
as opções referentes a importação dos elementos 
O processo de comunicação entre as plataformas é bem simples e não 
apresenta grandes dificuldades, com as informações obtidas no CAD/TQS, se 
necessário, conforme mostrado na figura 10, é possível modelar as armaduras de 
acordo com as respectivas taxas encontradas, levando em consideração detalhes 
construtivos. O processo de modelagem de armaduras utilizado encontra-se 
24 
 
disponível na aba “Extensões > “Armadura”, onde é possível selecionar o tipo de 
elemento que deseja armar e realizar a modelagem de acordo com as necessidades 
apresentadas. Apenas para que se pudesse visualizar o modelo arquitetônico já 
compatibilizado com o estrutural, foram realizados vínculos, porém desta vez o novo 
modelo estrutural foi vinculado ao arquitetônico, que pôde receber as alterações, 
conforme mostrado na figura 11. Estes são alguns dos produtos que o BIM pode 
trazer, além destes apresentados, muitos outros podem ser oferecidos de acordo com 
as necessidades apresentadas pelo projeto. 
 
Figura 10 – Exemplo de trecho com armaduras 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
Figura 11 – Arquitetura compatibilizada com a estrutura 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
25 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 Neste capítulo são apresentadas as impressões e análises encontradas 
referentes a interoperabilidade entre as ferramentas estudadas, ferramentas que são 
amplamente utilizadas em território nacional, porém, nem sempre seu uso é 
associado. São apontadas as principiais questões levantadas no desenvolvido e 
manipulação do modelo estrutural, sem qualquer intenção de denegrir a imagem dos 
softwares utilizados. 
 No processo de comunicação idealizado entre as plataformas, todas as 
informações referentes ao modelo estrutural, modelado no Revit Structure®, seriam 
perfeitamente reconhecidas pelo CAD/TQS e todas as modificações realizadas no 
CAD/TQS seriam perfeitamente lidas pelo Revit®, além de que deveriam ser 
totalmente adaptáveis e editáveis, partindo das premissas básicas do BIM, porém, em 
alguns momentos puderam ser observadas algumas limitações e incongruências no 
fluxo de informações entre os softwares, exigindo que o fossem realizadas 
intervenções manuais. 
 Uma das principais limitantes encontradas é o fato do modelo não suportar a 
atualizações automáticas em ambas as partes, isto é, alterações realizadas dentro do 
Revit Structure® não repercutem automaticamente dentro do CAD/TQS e 
modificações realizadas pelo CAD/TQS não são automaticamente identificadas pelo 
Autodesk Revit®, já que o fluxo estabelecido é baseado apenas em arquivos .RTQ e 
.TQR, fazendo com que após algum tipo de alteração em uma das partes, um novo 
modelo deve ser criado a partir da versão mais atual dos arquivos. Portanto o fluxo 
estabelecido entre as duas ferramentas não pôde ser considerado bidirecional, como 
seria o desejável para plataformas BIM. 
 Se tratando das características físicas e mecânicas dos materiais utilizados na 
elaboração do modelo estrutural, os valores referentes à resistência a compressão, o 
coeficiente de Poisson e de dilatação térmica e os módulos de elasticidade e de 
distorção, a comunicação entre as ferramentas permite apenas que sejam exportadas 
peças de concreto, outros materiais que compõem a estrutura como as armaduras 
não podem ser exportados. As características dos materiais foram substituídas, 
quando exportadas para o CAD/TQS, por uma classe de material correspondente, 
porém, tendo os valores substituídos pelos valores padrão da ferramenta de cálculo 
estrutural. Este tipo de manipulação de informações não pode ser considerado como 
26 
 
um problema de interoperabilidade, uma vez que pode ser facilmente modificado pelo 
usuário e pelo fato dos valores fornecidos estarem em concordância com as normas 
brasileiras, portanto, existe uma pequena redundância de informações inseridas. No 
fluxo reverso, o Revit Structure® por sua vez conseguiu identificar os materiais que 
foram alterados no CAD/TQS, sendo possível a sua visualização na biblioteca de 
materiais. 
 O intercâmbio referente aos níveis da estrutura se comportou de maneira 
satisfatória em ambos os fluxos de comunicação, porém, informações como eixos e o 
nome dos elementos estruturais não puderam ser lidos pelas duas ferramentas, 
porém, este tipo de problema não compromete o fluxo de trabalho, uma vez que toda 
a estrutura já se encontra modelada, não sendo necessário o lançamento de novos 
componentes. Em relação as ações e combinações atuantes na estrutura, o 
intercâmbio destas informações apresentou problemas de interoperabilidade, de 
maneira que os carregamentos lançados no Revit® não foram lidos corretamente pelo 
CAD/TQS, porém, o software de dimensionamento apresenta ferramentas mais 
robustas, que tornam este processo mais rápido e eficaz. 
 O processo de comunicação entre as ferramentas apresentou alguns 
problemas referentes a interoperabilidade, especificamente, em relação a existência,geometria, posicionamento e orientação dos elementos que compõe o sistema 
estrutural utilizado. Para uma melhor compreensão sobre os reais níveis de 
interoperabilidade apresentados no modelo estudado, no que diz respeito ao 
intercâmbio de elementos, foram divididos por grupo os elementos estruturais lajes, 
vigas, pilares e fundações e a partir dessa divisão, levando em consideração apenas 
a existência, geometria, posicionamento e orientação dos elementos puderam ser 
elaborados os gráficos 1 e 2, representando o percentual de eficiência atingido pelos 
fluxos apresentados nas seções 2.3.1 e 2.3.2, através da relação entre o número total 
de elementos inseridos por grupo e o número total de elementos que não 
apresentaram problemas, as tabelas utilizadas estão no Apêndice C - Tabelas 
utilizadas para a elaboração dos gráficos 1 e 2 . 
 No fluxo entre as ferramentas Revit Structure® e CAD/TQS, dos elementos 
estruturais modelados somente os elementos lajes não apresentaram nenhuma das 
falhas destacadas para a elaboração do gráfico, nas vigas foram observados 
problemas em relação a vinculação, ao posicionamento e orientação. Os pilares por 
sua vez apresentaram problemas somente referentes a orientação de alguns 
27 
 
elementos. Já as fundações, assim como os carregamentos não puderam ser 
carregados e tiveram de ser lançados no CAD/TQS. As vinculações dos elementos 
lidos não apresentaram problemas. Já no fluxo reverso entre as ferramentas 
CAD/TQS e Revit Structure®, os elementos estruturais modelados e lidos pela 
plataforma no caso em questão não apresentaram problemas de interoperabilidade, 
observou-se que os elementos estruturais exportados do CAD/TQS não possuem 
representação analítica. 
 
Gráfico 1 – Níveis de eficiência encontrados no intercâmbio de elementos estruturais entre 
Revit Structure® e CAD/TQS 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
 
Gráfico 2 – Níveis de eficiência encontrados no intercâmbio de elementos estruturais entre 
CAD/TQS e Revit Structure® 
 
Fonte: Elaborado pelo autor 
0
20
40
60
80
100
Lajes Vigas Pilares Fundações
Eficiência de intercâmbio de dados
0
20
40
60
80
100
Lajes Vigas Pilares Fundações
Eficiência de intercâmbio de dados
28 
 As metodologias utilizadas pelas plataformas ainda apresentam algumas 
lacunas no diz respeito a interoperabilidade, que ainda conta com algumas limitações 
como sentindo unidirecional de fluxo, ao tipo de elementos que podem ser 
transferidos, incapacidade de transferência de eixos, restrições referentes aos 
elementos estruturais e não reconhecimento de carregamentos e combinações. 
Contudo, a utilização destas ferramentas ainda assim pode ser considerada como 
vantajosa. O processo de modelagem dentro do Autodesk Revit® ajuda a construir 
um modelo de estruturas consistente de acordo com as necessidades importas pelos 
componentes arquitetônicos, e eventualmente aos outros sistemas que compõem 
uma edificação, portanto, este procedimento antecipa os possíveis problemas de 
incompatibilidade, além de melhorar a qualidade das soluções propostas. 
Ainda assim, pôde se observar uma diminuição no tempo total gasto com o 
projeto, já que alguns dos principais processos oferecidos por cada ferramenta são 
potencializados através da comunicação entre as plataformas, além do aumento no 
nível de qualidade das informações referentes aos elementos modelados, ou seja, a 
quantidade de erros e inconsistências é reduzida se comparada aos métodos 
baseados em documentação 2D e CAD. Portanto, a utilização destas duas 
ferramentas pode gerar um aumento da qualidade e eficiência na elaboração e 
acompanhamento de projetos estruturais. 
4. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
O desenvolvimento deste artigo possibilitou analisar os impactos da utilização 
do Building Information Modeling na elaboração de projetos estruturais, uma reflexão 
acerca dos benefícios e das falhas encontradas pela questão da interoperabilidade 
entre as ferramentas utilizadas, além disso, também permitiu um aprofundamento 
maior no nível de conhecimento sobre esta promissora tecnologia, que reflete o estado 
da arte na elaboração, acompanhamento e gestão de projetos. 
De um modo geral, os profissionais envolvidos na indústria da construção 
demonstram interesse em trabalhar com o tema e buscam meios para se manterem 
atualizados, porém, o BIM ainda apresenta algumas limitações, como em relação a 
interoperabilidade. No entanto, os problemas apresentados são de certa forma tido 
como aceitáveis, pelo fato da tecnologia ainda estar em fase de desenvolvimento dos 
métodos e padrões utilizados para a manipulação dos dados oriundos das diversas 
29 
 
plataformas, além de que, estas pequenas falhas de comunicação não 
comprometeram uma grande quantidade de informações referentes aos elementos 
utilizados, portanto, muitos dos benefícios da utilização do BIM são mantidos. 
 Embora existam alguns quesitos que precisam ser desenvolvidos em ambas as 
ferramentas para uma perfeita adequação ao BIM, como a questão de atualizações 
automáticas nos modelos em desenvolvimento, os níveis de interoperabilidade entre 
apresentados foram satisfatórios e a combinação de uso destas ferramentas agrega 
valores e qualidade aos projetos desenvolvidos, se comparado aos fluxos de trabalho 
tradicionais. Portanto, ficou evidente que os objetivos propostos pelo artigo foram 
realmente alcançados e os resultados encontrados neste artigo podem ser facilmente 
extrapolados à aplicação em estruturas similares. 
 Apesar de responder à algumas questões fundamentais sobre o conceito BIM 
e sua aplicação à elaboração de projetos estruturais, este artigo abriu espaço para o 
desenvolvimento de novas problemáticas sobre o tema BIM. Existe a possibilidade de 
dar prosseguimento ao artigo desenvolvido, de forma a aprofundar-se mais no tema e 
expandir o número de ferramentas utilizadas, aumentando assim a possibilidade de 
possíveis cenários de intercâmbio entre aplicações, bem como de analisar os fluxos 
de trabalho com ferramentas BIM ou até mesmo de realizar um estudo sobre a 
aplicação do BIM em todas as fases do ciclo de vida de um empreendimento. Devido 
a abrangência, complexidade e crescente demanda pelo BIM, novas questões irão 
surgir com o decorrer dos próximos anos, podendo se tornar objeto de uma nova 
pesquisa. 
 Conclui-se que o BIM apresenta grandes benefícios como a automação de 
processos, diminuição de tempo gasto, elaboração de uma base de dados sólida e 
intercâmbio de dados entre ferramentas, consequentemente, os custos totais 
referentes ao empreendimento diminuem, não se resumindo apenas à área de 
projetos, conforme destacado neste artigo, devido a maior assertividade das decisões 
tomadas pelos projetistas e também na maior transparência destas decisões. 
Portanto, além de contribuir para uma melhora da eficiência de toda a cadeia da 
indústria da construção, a eficácia das ferramentas utilizadas tende a aumentar a 
medida o BIM se torna uma realidade mais frequente, especificamente, no sentido do 
desenvolvimento de uma comunicação universal entre todos os tipos de plataformas 
utilizadas no âmbito BIM. 
 
Application of Building Information Modeling (BIM) and interoperability in 
structural projects 
Abstract: 
Building Information Modeling (BIM) reflects the state of the art in the design, execution 
and monitoring of buildings and facilities. This technology allows the construction in the 
computational environment of the BIM model, which represents the physical structure 
of the project, making this model not a simple 3D representation, but which carries 
information such as geometry, materials, energy and thermal performance, system, 
costs, service life of the building, operation, maintenance, among others. This article 
aims to analyze the impacts of the use of BIM in the elaboration of structural projects 
and how the interoperabilitybetween software can contribute to this process. For the 
preparation of this work, in a first moment, consultations were carried out on the 
literature available on the theme, so that questions could be based on the theme, then 
the application of BIM in the elaboration of structural projects by some tools available 
in the market. Some limitations are noted, as with interoperability, however, many of 
the benefits of using the technology are maintained. Due to the breadth, complexity 
and increasing demand for BIM, new issues will arise over the next few years and may 
become the subject of a new research. BIM presents great benefits such as process 
automation, reduced time spent, building a solid database and exchanging data 
between tools, offering greater assertiveness and transparency in the decisions made 
by designers. 
Keywords: Building Information Modeling. Interoperability. Structural Projects. 
 
 
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APÊNDICE A – Modelo Arquitetônico 
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6
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V
B
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19x60 VB12
19x60 VB14
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1
9
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6
0
V
B
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2
19x60 VB21
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1
9
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6
0
V
B
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6
19x60 VB24
1
9
x
6
0
V
B
1
0
19x60 VB11
19x60 VB13
19x60 VB17
19x60 VB19
19x60 VB22
1
9
x
6
0
V
B
0
9
19x60 VB20
19x60 VB15
1
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x
6
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B
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19x60 V141
19x60 V142
19x60 V145
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APÊNDICE C – Tabelas utilizadas para a elaboração dos gráficos 1 e 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 – Relação de elementos modelados e elementos exportados e lidos corretamente 
do fluxo entre Revit Structure® e CAD/TQS 
Grupo 
Número de elementos 
modelados 
Número de elementos 
exportados e lidos 
corretamente 
Eficácia 
(%) 
Lajes 264 264 100,0 
Vigas 188 172 91,5 
Pilares 40 36 90,0 
Fundações 40 0 0,0 
Fonte: Elaborado pelo Autor 
 
Tabela 2 - Relação de elementos modelados e elementos exportados e lidos corretamente 
do fluxo entre CAD/TQS e Revit Structure® 
Grupo 
Número de elementos 
modelados 
Número de elementos 
exportados e lidos 
corretamente 
Eficácia 
(%) 
Lajes 264 264 100,0 
Vigas 188 188 100,0 
Pilares 40 40 100,0 
Fundações 40 40 100,0 
Fonte: Elaborado pelo Autor