An integrated BIM-based design-to-fabrication workflow for steel structures

The digital chain connecting BIM authoring, structural analysis, connection design, and fabrication detailing in steel construction remains fragmented, with data lost and models rebuilt manually at every tool boundary. This thesis proposes and implements an integrated design-to-fabrication workflow across Autodesk Revit, Dynamo, MIDAS Gen, IDEA StatiCa Connection, and Autodesk Advance Steel, applied to a real external steel staircase on a university campus. A scripted routine corrects analytical member topology and generates a complete FEM input file directly from the BIM programming interface without manual re-entry. After structural analysis and member verification, governing load combinations are extracted from the analysis results and applied in the connection design environment. A novel Dynamo routine then reconstructs each verified connection as native, editable plates, bolts, and welds in the fabrication detailing platform. The completed model is synchronised back to the BIM environment, closing the workflow loop. The result is a reproducible, traceable path from digital design to fabrication instruction that minimises redundant modelling and reduces data loss across the full design chain.

La catena digitale che collega la modellazione BIM, l’analisi strutturale, la progettazione dei collegamenti e il dettaglio di fabbricazione nelle costruzioni in acciaio rimane frammentata, con perdita di dati e modelli ricostruiti manualmente ad ogni confine tra gli strumenti. Questa tesi propone e implementa un flusso di lavoro integrato dalla progettazione alla fabbricazione su Autodesk Revit, Dynamo, MIDAS Gen, IDEA StatiCa Connection e Autodesk Advance Steel, applicato a una vera scala esterna in acciaio in un campus universitario. Una routine programmata corregge la topologia dei membri analitici e genera un file di input FEM completo direttamente dall’interfaccia di programmazione BIM senza reinserimento manuale. Dopo l’analisi strutturale e la verifica dei membri, le combinazioni di carico dominanti vengono estratte dai risultati dell’analisi e applicate nell’ambiente di progettazione dei collegamenti. Una nuova routine Dynamo ricostruisce quindi ogni collegamento verificato come piastre, bulloni e cordoni di saldatura nativi ed editabili nella piattaforma di dettaglio di fabbricazione. Il modello completato viene nuovamente sincronizzato con l’ambiente BIM, chiudendo il ciclo del flusso di lavoro. Il risultato è un percorso riproducibile e tracciabile dalla progettazione digitale alle istruzioni di fabbricazione che riduce al minimo la modellazione ridondante e riduce la perdita di dati lungo l’intera catena progettuale.