Progettazione strutturale: Sketchup dove arriva?

Scopri se e come può essere efficace l’impiego di Sketchup anche nella progettazione strutturale, nell'attesa che gli strumenti BIM diventino più abbordabili. Anche in quel caso, a fianco di strumenti apparentemente più evoluti, Sketchup potrà avere comunque il suo spazio.

La progettazione strutturale con l'ausilio di strumenti BIM è certamente auspicabile. Ma non sempre, oggi, questo salto è conveniente; soprattutto per il lavoro del “piccolo” studio professionale e del consulente.

La progettazione strutturale nello studio "specialistico"

Per chi, come me, si occupa di progettazione strutturale, di modellazione FEM, il budget è un fattore determinante. Si deve decidere in quale direzione specializzarsi: rimanere prevalentemente nel calcolo puro o aggiungere anche la produzione di elaborati esecutivi?

Anche se scegliamo di sviluppare gli esecutivi in outsourcing, si ha bisogno di un software da utilizzare per studiare la progettazione fin dalle primissime fasi. Io non potrei fare a meno di "visualizzare" fisicamente la struttura. Ricostruirla in ogni suo aspetto significa effettivamente studiarla, cercando di non lasciare niente "al caso", una volta in cantiere.

Progettare una struttura significa “pensarla”, non solo calcolarla; significa soprattutto decidere tutta la parte tecnologica, verificarne la fattibilità, il trasporto, la durabilità, analizzando pro e contro. Per me è importante vederla, sentirla.

Il passaggio alla terza dimensione, offre oggi un approccio alla progettazione al quale è obbiettivamente difficile rinunciare. La terza dimensione, Ça va sans dire, non è prerogativa degli strumenti BIM.

Quali sono i software BIM per le strutture?

Vediamo brevemente quali sono i software BIM strutturali più interessanti e soprattutto più utilizzati:

1. Tekla Structures – di Trimble, interamente orientato alle strutture: acciaio – anche costruttivi, C.A. ordinario e precompresso;
2. Autodesk Revit + power pack vari Graitec (acciaio, C.A.);
3. Autodesk Advance Steel per l’acciaio, compreso sviluppo dei costruttivi);
4. Allplan Building Engineering, ottimo per gli esecutivi in cemento armato;
5. Aveva BoCAD (acciaio, compreso sviluppo dei costruttivi);
6. Bentley ProStructures, ProSteel e ProConcrete;
7. Alternative «particolari» tipo SolidWorks o Inventor con “Pack” dedicati alla carpenteria metallica;
8. Altri. Ce ne sono si, ma non conosco l’efficacia dell’assistenza in Italia, scrivi nei commenti se ne vuoi segnalare qualcuno, te ne sarei grato.

Quelli elencati, sono tutti software molto conosciuti, alcuni dedicati a settori specifici come Advance Steel e BoCAD, quest’ultimo forse il migliore per l’acciaio, specie per l’automazione nella messa in tavola e per la produzione di elaborati esecutivi nonché per i costruttivi d’officina.

Credo che Tekla Structures – da poco uscita la versione 2020 - sia attualmente quello più “consolidato” sul mercato. L'assistenza è ottima. Molte committenze di alto livello includono nei propri contratti verso i fornitori, l’obbligo di eseguire tutta la progettazione BIM proprio con il software di Trimble.

Autodesk e il cambio di politica

Dall'altra parte, Autodesk. Non posso fare a meno di scrivere due righe. In questi ultimi anni, non posso dire di avere mantenuto grande simpatia per il colosso statunitense.

La loro politica di marketing nell’ultimo periodo mi è apparsa piuttosto confusionaria. Lo dico da cliente, non certo da esperto di marketing. Negli ultimi 15 anni hanno comprato quasi tutto cercando un regime di monopolio. Revit (acquistato nel 2000) ha cambiato nomenclatura diverse volte. Prima Revit, poi si vedono Revit Architecture, MEP, Revit Structures, con i vari Structural Detailing. Nel 2018 annunciano l’interruzione di quest’ultimo. Quindi si ritorna al nome unico.

Dal 2016, non è stato più possibile acquistare licenze perpeture. Oggi servono tremila euro all'anno per abbonarsi a Revit. non solo: se vuoi progettare le strutture con un po' più di produttività devi acquistare i Power Pack di Graitec.

É obbiettivamente troppo. Troppo, rispetto al costo dei rivali. Troppo rispetto al costo delle licenze perpetue ante 2016. “Ma c’è la collection dedicata!”, mi direte voi. Vero, ma... perché devo pagare 3900 euro per un pacchetto fatto dal 70% di software che non userò mai?

Ultimo pensierino e relativo raffronto sul tema prezzi degli abbonamenti di Autodesk: AutoCAD Full costava circa 4500 euro prima del passaggio agli abbonamenti (2016). Adesso devi sborsare più di 2000 euro/anno. Praticamente, conti alla mano, lo devi ricomprare ogni due anni. Cose brutte! Datemi un motivo valido, oggi, per abbonarsi all’AutoCAD Full.

Alternative tipo Rhino?

Si d’accordo, si tratta di strumenti diversi dal BIM. Altro mondo, altro scopo, programmi nati con direttive diverse. Altri costi. A mali estremi, estremi rimedi. Amo l’arte di arrangiarsi!

Rhinoceros non lo scopro io. È uno dei modellatori più completi sul mercato con un ottimo rapporto qualità prezzo. Onestamente, non lo conosco, ma ne sono affascinato. Ho scoperto che è utilizzato anche per la progettazione strutturale, in particolare nell'analisi strutturale con l'ingegneria parametrica e Karramba 3d.

Grasshopper è ormai incluso in Rhino ed entrambi offrono una piena operatività verso ArchiCAD con cui formano il sistema probabilmente più performante in termini di strumenti per l’architettura.

Non solo: Grasshopper si interfaccia anche con Tekla per cui siamo di fronte ad uno strumento eccellente. Rhinoceros merita certamente un approfondimento che spero di fare presto.

Perchè Sketchup?

E Sketchup? Che posto ha nella progettazione strutturale? Parlando della mia esperienza, a me in sintesi, hanno colpito questi aspetti:

1. Semplicità;
2. Vantaggio di lavorare in 3D (per chi è abituato a lavorare in 2D);
3. Enorme disponibilità di plugin - linguaggio di scripting Ruby;
4. Qualità della resa grafica;
5. Possibilità di costruire oggetti parametrici (componenti dinamici);
6. Non richiede risorse eccezionali in termini di Hardware;
7. Lavorare esportando ed importando file DWG (2D e 3D);
8. I file *.skp sono importabili dai software BIM più diffusi;
9. Budget.

Sketchup: i punti vincenti

Analizzando i punti precedenti uno per uno. Perché usare Sketchup?

Al primo posto ho messo la semplicità. Iniziare a modellare con Sketchup è obbiettivamente semplice. Il web è pieno di tutorial per chi è all'inizio. Per usarlo a livello più avanzato però, bisogna specializzarsi e dotarsi di un metodo testato ed essere sufficientemente rigorosi. Ci vuole comunque del tempo.

Il secondo è il vantaggio di lavorare con la terza dimensione. Disporre di un modellatore veloce, consente di aumentare il livello di dettaglio, di simulare la costruzione di un’opera, quindi esaminare quanti più aspetti possibili. Pensate a quanto vantaggi si possono avere in fase di direzione lavori.

Il terzo aspetto è strettamente legato al primo. Chi ha sviluppato il software ha centrato non solo la facilità di modellazione; Sketchup è un ambiente di lavoro totalmente "costruibile" con i plugin. Ce ne sono a tonnellate! Il motivo si chiama Ruby. Un linguaggio di programmazione nato da un programmatore giapponese, espressamente progettato per essere semplice. Questo aspetto ha indotto molti utenti esperti a scrivere codice per adattarlo alle proprie esigenze.

E' in fase di sviluppo un plugin per la carpenteria metallica chiamato DECASteel. Si tratta di una notizia molto gradita dagli utenti Sketchup. L'attesa però è ancora lunga.

Quarto: la qualità della rappresentazione grafica. Per chi come me è amante delle tecniche di rappresentazione questo punto non è banale. Vedere dei bei disegni è una prova tangibile della passione che si mette nel proprio lavoro. Per me è così.

Quinto: io lo uso anche su un portatile, Sony Vaio di 6/7 anni fa con processore i3 e scheda grafica integrata. Lavoro tranquillamente con i modelli che solitamente utilizzo.

Sesto: lavora con i file DWG, importandoli ed esportandoli. Si, è vero, c’è un problema con l’esportazione dei cerchi ma, se usi Layout anche per le tavole, questo aspetto svanisce, altrimenti si può comunque aggirare. Lavora anche con formati tipo 3DS, IFC, DAE (collada). Mediante plugin gestisce anche file IGES e STL;

Settimo: i file dei modelli Sketchup possono essere importati e gestiti per esempio in Advance Steel, anche in Tekla. Questo aspetto è determinante per esempio quando si progettano interventi su strutture esistenti. Sketchup è per me, infallibile nella restituzione di rilievi dell’esistente: consente di avere massima liberà di modellazione. Poter importare tutto il rilievo in uno strumento BIM significa ottimizzare il flusso di lavoro.

Ottavo, ma in realtà è il primo: il budget. I software costano, non poco, specie quelli BIM dedicati alle strutture e non ci sono, ad oggi, alternative "light".

Sketchup è BIM?

No. E non lo diventerà. Non è certificato Building Smart. Su questo blog è stato detto più volte, onde evitare confusione. Non è propriamente un difetto purché si contestualizzi il ragionamento.

Ti serve uno strumento BIM per interfacciarti con le altre figure professionali che già lo adottano? Sketchup non è adatto a te. Almeno non può diventare il riferimento nel tuo studio.

1. Non è un software «parametrico» anche se questo non è propriamente un difetto; anzi, in certi casi è un bene perché non ci sono limiti alla modellazione.
2. Non ha un sistema di vincoli delle geometrie: che significa? Se alzo l’ultimo livello di un edificio le colonne non si allungano. Se modifico la distanza tra due colonne di un campo controventato, le aste non si adattano alla nuova geometria;
3. Importa file IFC con diversi problemi (es. profili tubolari tondi). Personalmente l’ho testato con SAP2000 che esporta file IFC ben fatti.
4. Esporta in IFC ma la classificazione va fatta manualmente ed è obbiettivamente un delirio.
5. La messa in tavola non è automatica ma la gestione può essere resa efficiente all'interno di Layout, oppure scegliendo di impaginare all'interno di un CAD 2D tipo Draftsight.

Però, si può contenere il “gap” del punto due con l’uso sapiente dei componenti anche dinamici e dei metodi di raggruppamento.

Strumenti BIM e Sketchup a braccetto

Nella mia esperienza, come credo tutti voi che lavorate nel campo della progettazione, è capitato di verificare se fosse il caso di spostare tutto il workflow verso una piattaforma BIM.

Occupandomi di strutture, l'ho fatto analizzando i passaggio a Tekla structures. Lo racconto spesso anche nei webinar e negli incontri con i colleghi. Il motivo per cui ho scelto di fare una tappa intermedia è ovviamente il budget e la tipologia di lavori che si adattano al mio studio.

Se l'esigenza è quella del passaggio al 3D, Sketchup è perfetto. La resa grafica è stata per me decisiva. Il passaggio dal CAD 2D al BIM è oggi obbiettivamente troppo lungo. Gli investimenti non si limitano solo al costo del software e al suo mantenimento nel tempo. Bisogna considerare corsi e curve di apprendimento.

Ho pensato quindi che fosse il caso di fare "tappa" verso Sketchup (o un altro CAD generico 3D) pensando ad un possibile futuro di integrazione con un sistema BIM.

Credo onestamente che il BIM non sarà alla portata del piccolo studio per i prossimi 5-6 anni, se non di più.

Sketchup e strutture, un po' di lavori

se sei incuriosito e hai un po' di tempo, puoi vedere il video del webinar che ho tenuto il 4 Aprile per Tecnobit (distributore ufficiale di Sketchup in Italia).

Potrai vedere qualche lavoro fatto con l'uso di Sketchup e Layout.

Ho trovato Sketchup particolarmente adatto alla restituzione di rilievi strutturali. Vista la velocità e la libertà di modellazione, lo ritengo attualmente, molto performante.

Qui di seguito, il modello di un progetto di miglioramento sismico di un edificio in muratura per il quale si sono rilevate tutte le informazioni strutturali, solai, tipologia di murature, sotto-finestra, fondazioni, architravi e scale.

Progettazione strutturale: confrontiamoci

Oggi la scelta di spostarsi verso un software BIM è prettamente dettata dalla tipologia di lavori, dai clienti e dal budget. Se i clienti sono le amministrazioni pubbliche o grossi studi di progettazione, scegliendo il lavoro in outsourcing, la scelta del BIM è praticamente obbligata.

Per il resto degli studi tecnici, e sono ancora molti che lavorano con il 2D, credo che si possa fare un passo avanti senza necessariamente spendere una fortuna. L'investimento non verrebbe ripagato nel breve periodo.

Tu cosa utilizzi per progettare in 3D? Raccontami la tua esperienza, il tuo lavoro, magari conosci qualche nuovo software. Fammelo sapere nei commenti.