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Bridge Management System: il ruolo di Midas CIM nella manutenzione dei ponti esistenti

Negli ultimi anni il settore delle infrastrutture si è concentrato sul tema della gestione e manutenzione di ponti e viadotti esistenti. Lo sviluppo dei sistemi di monitoraggio (SHM) e l’impiego day-by-day delle piattaforme di gestione (BMS) permette di avere un controllo continuo sullo stato di salute delle infrastrutture. Il ruolo del BIM consente di avere uno scambio informatizzato ordinato e degli ambienti intuitivi in fase di consultazione. Il software Midas CIM è un applicativo adatto alla modellazione infraBIM di ponti nuovi ed esistenti.

Modellazione di un ponte esistente impiegando il software infraBIM Midas CIM

Il ponte oggetto di studio, o ponte sul Brenta, fa parte dell’Autostrada A4 direzioni Padova – Venezia. Fu realizzato in più epoche consecutive con processi di demolizione, ricostruzione e adeguamento. Il ponte è composto da due impalcati poggianti su due pile in alveo con una struttura composta da elementi in calcestruzzo armato post-compresso ed acciaio. Nel corso degli anni ha subito delle ispezioni che hanno portato a degli interventi di manutenzione sugli elementi strutturali fino ai giorni nostri, con un progetto di monitoraggio strutturale.

Modellazione del ponte con il software Midas CIM
Figura 1 – Modellazione del ponte con il software Midas CIM

Geolocalizzazione ponte esistente
Figura 2 – Geolocalizzazione ponte esistente


La decisione di modellare con il software Midas CIM è dettata dalla necessità di avere un applicativo incentrato sulla modellazione informativa dedicata ai ponti. In termini di tempistiche e di facilità d’uso, l’impiego di un software BIM adatto alle strutture con direzione prevalentemente lineare rispetto ad altri applicativi basati su una modellazione per piani, risulta essere estremamente vantaggioso.

Midas CIM, come il software Midas Civil dedicato all’analisi e la progettazione in campo civile infrastrutturale, è un applicativo infraBIM dedicato alla modellazione di ponti e viadotti nuovi ed esistenti.

Esso è composto da moduli esterni ed interni che trattano: la modellazione informativa 3D (Modeler), la redazione di tavole 2D (Drafter), la definizione di fasi costruttive e la creazione di computometrici 4D (Construction) e, infine, la collaborazione con il software FEM Midas Civil (Analysis).

All’interno del software Midas CIM, in particolare nel modulo Modeler, è possibile creare oggetti tridimensionali con l’impiego delle seguenti librerie: Point Libraries, Curve Libraries ed Assembly Unit.

Le Point Libraries hanno lo scopo di modellare degli elementi strutturali che fanno riferimento ad un singolo punto di riferimento; nel caso studio ha permesso di modellare: pile, spalle, dispositivi di appoggio ed elementi di controventatura nelle strutture in acciaio.

Le Curve Libraries vengono impiegate per la modellazione di elementi caratterizzati da una dimensione principale, una linea di estrusione, come: travi, impalcati stradali, guard rail e manto stradale. Le Assembly Unit permettono di combinare le due precedenti librerie al fine di creare elementi infrastrutturali dotati di una certa ripetitività come le singole campate.

Una volta concepito il processo di modellazione che include gli strumenti dedicati al monitoraggio e le indagini in situ, è necessario creare una gerarchia strutturale. Questo processo è estremamente importante per poter gestire il ponte nelle fasi successive di controllo e in fase di implementazione nei BMS.

La gerarchia strutturale e la conoscenza finale dell’opera permettono di definire come gli oggetti devono essere modellati.

Questo aspetto influenza i BIM users durante il processo di modellazione, infatti, come per i modelli FEM in fase di definizione dell’analisi, i modelli BIM dipendono dal risultato finale a cui si deve raggiungere.

Un esempio importante è definire a priori se il caso studio analizzato risulta essere un’infrastruttura esistente da censire e monitorare o si tratta di nuova costruzione.

Il modello finale è stato implementato all’interno di una piattaforma di gestione riscontrando un ottimo successo in termini di scambio di informazioni e resa grafica.

Dettaglio costruttivo sella Gerber
Figura 3 – Dettaglio costruttivo sella Gerber
Interfaccia software
Figura 4 – Interfaccia software


In conclusione, l’impiego dei modelli infraBIM facilita lo scambio informativo all’interno delle piattaforme di gestione ed inoltre aiuta l’ispettore in fase di consultazione.

Dati i risultati estremamente positivi del formato .IFC, esportato dal software Midas CIM, l’impiego dell’infraBIM all’interno delle BMS risulta essere un punto fondamentale ed essenziale nelle fasi di gestione e monitoraggio delle infrastrutture esistenti.

PER APPROFONDIRE
Queste tematiche verranno approfondite durante l'evento "BIM e Digital Twin delle infrastrutture: progetti reali e stato attuale in Italia" organizzato da CSPFea giovedì 8 giugno a Roma.

Questo evento si concentrerà sullo stato attuale dell’applicazione delle tecnologie BIM nel settore delle infrastrutture in Italia, esplorando progetti reali e best practice, inclusi quelli relativi alla progettazione, costruzione e manutenzione di ponti. Potrete ascoltare quindi relatori esperti nel settore AEC, che condivideranno le loro esperienze e conoscenze sulle tecnologie più avanzate e innovative, tra cui il formato aperto IFC e la gestione dei processi con la metodologia infraBIM, utili per migliorare l’efficienza, la sostenibilità e la sicurezza delle infrastrutture.

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